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ACEITES ESENCIALES

Una Alternativa de Diversificación para el Eje Cafetero

GILDARDO DE JESÚS MONTOYA CADAVID

VSVr‘‘UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOM BIA

M A N I Z A l ES] A l'l ITAD Pl: CIliNC LAS L'XAC FAS Y NAT1 'RALLS

© 2010 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALESFACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES I.S.B.N 958-8280-26-4Prohib ida la reproducción total o parcial p o r cualqu ier m edio sin la autorización escrita del titu lar de los derechos patrim oniales

A u t o r :G il d a r d o D e J e sú s M on to y a C adavid Q u ím ic oM a g is te r en Q uím ica P ro fe so r A so c ia d oFacultad de C iencias E xactas y N aturales D epartam en to de F ísica y Q uím ica U n iversid ad N acional de C olom bia Sede M anizales

D is e ñ o d e c a r á t u l a :S ecc ió n de P ub licaciones e Im agen U niversid ad N aciona l de C olom bia S ede M anizales

I m pr eso :S ecc ión de P ub licaciones e Im agen U n iv e rs id ad N acional de C olom bia S ede M anizales

Ju n io de 2010 P rim e ra E d ic ió n

A mi esposa, a mis hijos, con cariño.A la humanidad,

para que luche por conservar la familia como fuente

primaria de Educación..

C O N T E N ID O

INTRODUCCION.............................................................................................................9

CAPÍTULO 1ACEITES ESENCIALES PLANTAS MEDICINALES Y AR O M ATIC AS ........... 111.1 DEFINICIÓN............................................................................................................. 1 11 2 PLANTAS MEDICINALES Y A R O M Á T IC A S .................................................. 121 .3 PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES ....................... 13

CAPÍTULO 2GENERALIDADES............................................................................................................ 152 1 CÓMO SE ENCUENTRAN Y CÓMO SE FORMAN LOS ACEITES

ESENCIALES EN LAS PLANTAS ...................................................................... 152 .2 LOCALIZACIÓN DE ACEITES ESENCIALES EN LAS P L A N T A S ............... 172 3 RENDIMIENTO ....................................................................................................... 182 .4 CÓMO ACTÚAN LOS ACEITES ESENCIALES ............................................ 18

2.4 .1 Ejemplos que m uestran la relación de principios activos (com puestos puros) con las características organolépticasde aceites esencia les.......................................................................................... 19

2 5 PUREZA DE LOS ACEITES ESENCIALES........................................................202 6 VEN TAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ACEITES ESENCIALES..............212 7 PRECAUCIONES CON LOS ACEITES ESENCIALES ........................... 212 .8 APLICACIONES GENERALES............................................................................. 23

2.8 .1 Industria farm acéutica y d e n ta l..................................................................232 .8 .2 Industria alim entaria y de lic o re s ............................................................... 242 .8 .3 Para arom atizar y saborizar licores y café to s ta d o ............................2 42 .8 .4 Industria cosm ética, de perfum ería, del jabón y de los

am bientadores........................................................................................................ 242 .8 .5 Productos de uso ve te rina rio .....................................................................2 42 .8 .6 Industria fito s a n ita r ia ................................................................................... 2 42 8 .7 O tros u s o s ...................................................................................................... 2 4

2 9 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITES ESENCIALES..................................... 252 .1 0 POR SU CO NSISTENC IA....................................................................................25

2 .10 .1 Las esencias flu idas ..................................................................................... 252 .1 0 .2 Los bálsam os.................................................................................................. 252 .1 0 .3 Las oleorresinas ............................................................................................ 262 .1 0 .4 Los co n c re to s .................................................................................................272 .1 0 .5 . Los a b s o lu to s ...............................................................................................27

2 1 1 POR SU ORIGEN .................................................................................................. 272 .1 2 POR LA NATURALEZA QUÍM ICA DE LOS COMPONENTES

MAYORITARIOS .................................................................................................. 282 .1 3 POR SU COMPOSICIÓN QUÍM ICA ..............................................................2 8

CAPÍTULO 3Q U ÍM IC A Y PRINCIPALES COMPONENTES DELOS ACEITES ESENCIALES......................................................................................313.1 TERPENOS O TERPENOIDES ...........................................................................31

3 .1 .1 M onoterpeno ides.........................................................................................323 .1 .2 Sesquiterpenoides (C15H24) .....................................................................34

3 .2 ÁCIDOS LIBRES ...................................................................................................353 .3 ALCOHOLES..........................................................................................................363 .4 ALDEHÍDOS........................................................................................................... 373 .5 CETONAS .............................................................................................................. 383 .6 FENOLES Y SUS DERIVADOS......................................................................... 393 .7 ÉSTERES Y LAC TO N AS .................................................................................... 403 .8 COMPUESTOS FURÁNICOS............................................................................413 .9 COMPUESTOS AZU FRADO S...........................................................................41

CAPÍTULO 4ANÁLISIS Y COMPOSICIÓN DE LOS ACEITES ESENCIALES........................434.1 MICROTÉCNICA DE LA DESTILACIÓN ........................................................ 434 .2 MÉTODO TRADICIONAL DE LABORATORIO............................................. 444 .3 ANÁLISIS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES (CG )................................ 464 .4 ESPECTROMETRÍA DE M A S A S ...................................................................... 484 .5 ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA

NUCLEAR (RMN) ..................................................................................................484 .6 ESPECTROSCOPIA INFRARROJA (IR) .......................................................... 504 .7 CROMATOGRAFÍA DE GASES ACOPLADA A ESPECTROMETRÍA

DE M ASAS (CG/EM) ...........................................................................................51

CAPÍTULO 5MÉTODOS DE EXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES ............................... 555.1 MÉTODOS DIRECTOS........................................................................................56

5 .1 .1 Procesos de expresión para c ítr ic o s ....................................................... 565 .1 .2 Raspado.......................................................................................................... 575 .1 .3 Exhudación.....................................................................................................575 .1 .4 Extrusión por alta presión, para extraer aceite de cáscara seca

y semillas de cítricos, café tostado y otras sem illas ........................... 575 .2 MÉTODOS INDIRECTOS....................................................................................57

5.2 .1 Destilador (también llamado extractor o alambique) ..........................605 .2 .2 Fuentes de energ ía ...................................................................................... 615 .2 .3 Sistema condensador ( intercambiador de calor) ............................... 615 .2 .4 Separador del aceite (vaso florentino) ...................................................625 .2 .5 Otros equipos e insta lac iones...................................................................63

5 .3 MÉTODOS DE DESTILACIÓN ..........................................................................645.3 .1 Destilación por arrastre con vapor de agua ................................... 645 .3 .2 Destilación con agua (h idrodestilación)..................................................665 .3 .3 Destilación agua - vapor (vapor de agua)............................................. 685 .3 .4 Destilación previa m aceración...................................................................705 .3 .5 Destilación al vac ío .......................................................................................715 3 .6 Destilación m o lecu la r...................................................................................71

5 .4 MÉTODOS DE EXTRACCIÓN CON SO LVENTES...................................... 725 .4.1 Maceración en grasa .................................................................................. 72

5 .4 .2 . Extracción con solventes v o lá tile s ............... 725 .4 .3 . Extracción por flu idos supercríticos (EFS)..............................................72

5 .5 ENFLORACIÓN O ENFLEURAGE........................................................................755 .6 EXTRACCIÓN CON MICROONDAS ................................................................ 765 .7 EQUIPOS DISEÑADOS, COMPRADOS Y PUESTOS EN M ARCHA

POR EL A U T O R ....................................................................................................... 765 .7 .1 . Equipo en vidrio ............................................................................................. 775 .7 .2 . Equipo de b a n c o ............................................................................................. 785 .7 .3 . Equipo metálico de extracción de capacidad media ............................ 785 .7 .4 . Planta p ilo to ......................................................................................................795 .7 .5 . Planta in d u s tr ia l...............................................................................................80

CAPÍTULO 6PROCESAMIENTOS INDUSTRIALES .........................................................................836.1 RECTIFICACIÓN...................................................................................................... 836 .2 FRACCIONAM IENTO............................................................................................. 836 .3 DESTERPENADO .....................................................................................................836 .4 DES-ENCERADO...................................................................................................... 846 .5 FILTRACIÓN ............................................................................................................. 8 46 .6 DECOLORACIÓN .....................................................................................................856 .7 LAVADO .....................................................................................................................856 .8 A ISLAM IENTO DE PRODUCTOS ESPECÍFICOS (QUÍM ICA FINA) ........85

CAPÍTULO 7CONTROL DE C A LID A D ................................................................................................ 877.1 CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS........................................................877 .2 CONSTANTES F ÍS IC A S ........................................................................................87

7 .2 .1 Densidad a 20 ° C ......................................................................................... 877 .2 .2 Punto de so lid ificación o de co nge lac ión ............................................... 877 .2 .3 índice de refracción [n ]D20........................................................................... 877 .2 .4 Poder ro ta to rio [ ]D20.....................................................................................8 87 .2 .5 Solubilidad en etanol ....................................................................................8 8

7 .3 PROPIEDADES QUÍM ICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES.....................897 .3 .1 índice de acidez ( I .A .) .................................................................................. 897 .3 .2 índice de éster ( I.E .)..................................................................................... 897 .3 .3 índice de saponificación (I.S.) ...................................................................907 .3 .4 índice de acetilo (I.A .C .) .............................................................................907 .3 .5 Composición p o rce n tu a l...............................................................................90

7 .4 CARACTERÍSTICAS CROMATOGRÁFICAS Y ESPECTROSCÓPICAS ...........................................................................................91

7 .5 OTRAS DETERMINACIONES ..............................................................................917 .5 .1 . Porcentaje de humedad del material vegetal ........................................91

7 .6 NORMAS DE C A L ID A D ......................................................................................... 917 .6 .1 Para fraganc ias ................................................................................................927 .6 .2 Para sabores o a lim e n ta c ió n ....................................................................... 927 .6 .3 Para la industria farm acéutica y cosm ética incluida

la arom aterap ia .................................................................................................927 .6 .4 Para uso industria l (d isolventes, agentes de flo tac ión

de minerales, etc.) ..........................................................................................9 3

CAPÍTULO 8APROVECHAMIENTO DE LOS ACEITES ESENCIALES EN LA Q UÍM ICA F IN A .......................................................................

CAPÍTULO 9ANÁLISIS ECONÓMICO DEL MERCADO INTERNACIONALDE ACEITES ESENCIALES ....................................................................................... 999.1 ESTIMACIÓN DEL TAM AÑO DEL MERCADO M U N D IA L ...................... 101

9 .1 .1 E xportac iones...............................................................................................1019 .1 .2 Importaciones ...............................................................................................101

9 .2 ESTIMACIÓN DEL MERCADO COLOM BIANO.......................................... 1049.2 .1 Grado de desarrollo tecnológico en que se encuentra

actualm ente la producción de aceites esenciales en Colombia ...... 1049 .2 .2 Barreras financ ie ras..................................................................................... 1059 .2 .3 Barreras de m ercadeo .................................................................................1059 .2 .4 . Factores de éxito en las experiencias...................................................106

ANEXO AACEITES ESENCIALES APROVECHABLES EN LA ZONA CAFETERA DE C O LO M BIA ..................................................................................................................... 109

ANEXO BPROPIEDADES FARMACOLÓGICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES 147

ANEXO CALGUNOS USOS ESPECÍFICOS Y PROPIEDADES DE LOS ACEITES ESENCIALES................................................................................................................. 153

ANEXO DCOTIZACIÓN DE NORMAS ISO PARA ACEITES ESENCIALES.................. 157

ANEXO EEXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES........................................................... 1 59

ANEXO FAC TIV ID AD ANTIM ICROBIANA DE LOS ACEITES ESENCIALES................. 1 63

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 177

IN T R O D U C C IÓ N

Hoy día, en los tiem pos del T ra tado de Libre Com ercio (TLC), en Colom bia ya está tom ando form a la industria de los Productos Naturales y en especial el cultivo de Plantas Medicinales y Aromáticas las cuales también son fuente abudante y de bajo costo de Productos Naturales.

Los Productos Naturales se definen com o: com puestos quím icos obten idos de m inerales,p lantas, animales y m icroorganism os que viven en ecosistem as terrestres y m arinos, y han dem ostrado ser una fuen te de m oléculas para la obtención de medicam entos que ayudan a incrementar el tiem po y la calidad de vida de los seres hum anos y de los ecosistem as.

Hace más de 1 5 años term iné el Magíster en Productos Naturales en la Universidad de Antioquia y aunque hoy estoy term inando el m ontaje de la Planta de uno de los primeros Laboratorios de Productos Naturales en Colombia aún sigo esperando y ayudando a ver realizaciones en la industria de los Aceites Esenciales.

La realización de este proyecto de diversificación en la zona cafetera, me está dem ostrando que con constancia y espíritu investiga tivo algo aventurero se pueden realizar m uchas cosas. Dentro de las cuales el tra tam ien to c ien tífico e integral de los Aceites Esenciales nos da la oportunidad de concretar el proceso de cu ltivo , extracc ión , con tro l de calidad y com ercia lización, que durante los ú ltim os 1 1 años son el fru to de recolección b ib liográfica , de capacitac ión perm anente a través de la asistencia a cursos, congresos, sem inarios, y al trabajo paciente de aprendizaje y enseñanza en el área de Química Orgánica en la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales. De esta formación se destacan la asistencia al primer curso sobre Aceites Esenciales que el Dr. Bandoni y la Dra. Elena Stashenko d ictaron en la Universidad Industria l de Santander en 1 9 94 , la d irección de tesis, el m onta je paciente de cu ltivos y equipos con los que he validado la teoría y me he engrandecido con la experim entación por mi cuenta y riesgo, a pesar de las d ificu ltades del medio.

Doy mis agradecim ientos a la gestora de mi form ación en Aceites Esenciales, la profesora Elena Stashenko, de la Universidad Industria l de Santander quien es una de las personas que más ha trabajado en A ce ites Esenciales en Colom bia y de quien fu i alumno en este tem a. La experiencia y la constancia me han llevado a concre ta r esta realización teó rico-práctica que con orgullo presento en este escrito de gran im portancia para el campo y la agro industria colom biana.

En la conferencia de Ginebra, los Aceites Esenciales fueron defin idos com o: "El p roducto exclusivo de la extracción de los princ ip ios a rom áticos vo lá tiles contenidos en las plantas de las cuales llevan su nom bre".

A pesar de que Colombia cuenta con una gran riqueza en cuanto a número de especies vegetales capaces de servir como fuente de Aceites Esenciales, la industria nacional im porta casi el 100% de estas materias primas [52],

En Colombia, a la fecha, aún no despega la industria de los Aceites Esenciales en grande a pesar de los esfuerzos de universidades como la Universidad Industrial de Santander, que a mi ju ic io es la que tiene más tradición y la que más investigación e invenciones ha hecho en Colombia en este campo, seguida por la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, la Universidad del Valle, la Universidad de Antioquia y un grupo de estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellin y Sede Manizales, con el apoyo del Instituto Humboldt.

Por la gran riqueza y diversidad de plantas aromáticas cultivadas y silvestres, ya que en Colombia se requiere ésta industria, el fortalecim iento y desarrollo de técnicas de extracción de Aceites Esenciales, es de particular interés tanto para los c ientíficos com o para el campesino y el gremio agroindustrial.

Hacer realidad proyectos agroindustriales en el área de los Aceites Esenciales, genera divisas y salarios para los colombianos, en especial para los habitantes de la zona cafetera en tiem pos de crisis de los precios del café.

En nuestro país se requiere más investigación, no sólo del cultivo, identificación, producción, control de calidad, tanto de los aceites puros, como de las sustancias y m ateriales que se utilizan para adulterarlos, debido a que cada día es más común éste tipo de prácticas; y a las posibilidades de comercio interno y externo, causado por al aumento en la aceptación de los productos naturales en el comercio internacional en los últim os años.

En Colombia la zona cafetera, conformada por los departamentos de Quindío, Risaralda, Caldas, A ntioquia y Tolima se conoce como Eje Cafetero; la parte conform ada por las zonas de influencia de las ciudades de Arm enia, Pereira y Manizales son las regiones donde se produce el 80% del café colombiano.

De ta l suerte que en el tex to se utiliza ind istintam ente Zona Cafetera y Eje Cafetero.

CAPÍTULO 1 A C E IT ES ESEN C IA LES PLANTAS M EDIC INALES Y A R O M Á TIC A S

Sinónimos: esencias, aceites volátiles o aceites etéreos.

Cuando se arranca el pétalo de una flor, una hoja, una rama o cualquier parte de una planta, esta libera un perfume. Esto significa que se ha liberado un Aceite Esencial.

1.1 DEFINICIÓN

Los Aceites Esenciales son una mezcla de sustancias aromáticas producidas por m uchas plantas [34 ],

Los A ce ites Esenciales son com puestos natura les, líquidos vo lá tiles , de com posición compleja con agradable aroma, que provienen de plantas a las que aportan olores particulares, generalmente gratos, y que son extraídos m ediante m últip les técn icas de las cuales la más común es la destilación.

También se definen com o mezclas de com ponentes vo lá tiles, p roductos del m etabolism o secundario de las plantas, com puestos en su m ayor parte por hidrocarburos de la serie polimetilénica del grupo de los terpenos que corresponden a la fórm ula (C6H8)n, jun to con o tros com puestos casi siem pre oxigenados que transm iten a los Aceites Esenciales el aroma que los caracteriza [37 ],

El concepto "A ce ite Esencial" se aplica tam bién a las sustancias s in té ticas obtenidas a partir del alquitrán de hulla, y a las sustancias semisintéticas preparadas a partir de los aceites esenciales naturales".

Los Aceites Esenciales generalmente son mezclas complejas de hasta más de 1 0 0 com puestos, la mayoría de los cuales se pueden c las ifica r en la serie Terpénica y Arénica.

De la serie Terpénica, en el caso de los Aceites Esenciales, sólo se encuentran los terpenos más volátiles, es decir aquellos cuyo peso m olecular no es elevado: MONOTERPENOIDES (C10) y SESQUITERPENOIDES (C20).

Sus principales constituyen tes son hidrocarburos aciclícos, monociclícos, b ic ic lícos y po lic ic lícos que van acom pañados de derivados oxigenados, compuestos aciclícos no terpénicos, como alcoholes, aldehidos, cetonas, ésteres, éteres, etc., de peso molecular bajo. La serie de compuestos Arénicos (aromática) que es m ucho menos frecuente que los mono y sesquiterpenos, se derivan en su mayoría del fenilpropano; estos compuestos son productos del metabolismo del ácido shikím ico. De igual manera, de acuerdo a su forma de extracción la esencia puede poseer productos más pesados como cumarinas, homólogos superiores de los fenilpropanoides [13 ].

Se les llaman aceites por su naturaleza física y porque su consistencia es bastante parecida a la de los aceites grasos (aceites fijos), pero se distinguen de ellos, porque al dejar caer unas gotas de aceite esencial sobre un papel, estas se volatilizan fácilm ente sin dejar ninguna huella, ni mancha grasosa.

Aunque ciertos autores diferencian entre aceite esencial y esencia, la tendencia actual es a utilizarlos com o sinónim os y a nombrarlos indistintam ente [58 ].

El concepto A ce ite Esencial tam bién se aplica a las sustancias sintéticas obtenidas a partir del alquitrán de hulla, y a las sustancias semi-sintéticas preparadas a partir de los aceites esenciales naturales. Los experim entos clínicos han dem ostrado que las esencias sintéticas no tienen en absoluto la misma eficacia y actividad que las naturales. La síntesis en un laboratorio de una esencia de la que se conoce la composición genera un compuesto que sólo es aparentemente igual al original [36 , 70 ].

1.2 PLANTAS MEDICINALES Y AROMÁTICAS

Primero se debe conocer sobre las plantas de las cuales se extraen los A ceites Esenciales: las plantas aromáticas.

Las plantas aromáticas son un grupo de plantas que elaboran to ta l o parcialm ente sus principios activos en forma de Aceites Esenciales [34 ],

También se definen com o aquellas plantas que pueden generar por algún proceso fis icoquím ico PRODUCTOS AROMÁTICOS (productos que tienen un olor o sabor determ inado) [4],

La FAO (1998) estima que existen alrededor de 3 .0 0 0 aceites esenciales conocidos a escala m undial, de los cuales aproxim adamente el 10% tienen importancia comercial y se utilizan ampliamente en diferentes ramas de la industria [4 5 ].

De las plantas medicinales aproximadamente el 0 ,66 % también son plantas arom áticas [34 ].

1.3 PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES

Las principales propiedades fís icas de los A ce ites Esenciales son su olor pronunciado y penetrante ; el sabor cáustico, irritan te y concentrado , a veces dulce o amargo, o el sabor aromático y sensación de fárm aco; su densidad suele ser in fe rio r a la del agua, salvo los de canela, clavo de olor y sasafrás, con una densidad superior a la unidad [74 ],

Los Aceites Esenciales son ópticamente activos; de peso específico de 0 ,8 a2 ,0 a tem peratura de 1 5 °C; con punto de ebullición de 1 50 a 3 00 °C; índice de refracción de 1 ,45 a 1,5. Adem ás, se alteran fác ilm ente bajo la acción de la luz, tornándose oscuros y m odificando su perfum e [74 ].

Los Aceites Esenciales son volátiles, lo que significa que pasan fácilm ente del estado líquido al estado gaseoso a tem pera tura am biente o algo m ayor. Son solubles en los aceites, a lcohol, é ter de petró leo, te trac lo ru ro de carbono y demás solventes orgánicos; e insolubles en agua, aunque le transmiten su perfume. Son inflam ables. Si, por e jem plo, se exprim e un trozo de cáscara de naranja cerca de una estufa encendida, las gotitas de aceite que se expulsan se encienden al entrar en contacto con la llama. Son generalmente destilables por arrastre con vapor de agua y contienen las sustancias responsables del aroma de las plantas. A lgunos tienen colores y sabor agradable.

Son de aspecto oleoso, pero no son del todo aceitosos, sino que son un flu ido com o agua. La ruptura de las glándulas del aceite esencial, o sim plem ente la exposición al calor, ayudará a em itir estos olores de esencias volátiles. Ésta es una de las razones por las que se experimentan más fragancias en verano que en invierno. O bviam ente hay pocas plantas que florecen en invierno, pero tam bién es porque el tiem po es más frío , y el aire más denso, por lo que las m oléculas se están m oviendo a una velocidad más lenta y los aceites esenciales son menos evaporables. Esto hace que sea más d ifíc il percib ir su olor [19 ].

Volátil viene de la raíz latina "volare", la cuál significa "volar".

CAPÍTULO 2 G E N E R A L ID A D E S

Los Aceites Esenciales son form as altam ente concentradas de la parte de la planta de la cual se extraen; sin embargo, los aceites tam bién pueden presentar cam bios en la com posic ión y en la localización de una parte de la p lanta a otra. Por ejemplo en el árbol de naranja el aceite de Neroli se obtiene de las flo res, el aceite de Naranja de la cascara de la fru ta en sí, y el aceite esencial del Petitgrain de las hojas del árbol. Son tres aceites d iferentes dependiendo de la parte del árbol utilizada. En la canela de Ceilán las hojas y raíces son ricas en Eugenol y A lcanfo r, y la corteza en aldehido cinám ico [19 ].

No siempre es vá lido suponer que una planta arom ática es sim plem ente aquella que genera un olor o un sabor particular, sea éste agradable o no. Una planta puede carecer de un olor típ ico en condiciones naturales, pero puede generar una esencia de gran valor si se le procesa adecuadamente, es el caso del Pachulí (Pogostemon patchou li) cuyas hojas se fermentan para lograr el afamado aceite esencial.

O tro concepto que debe desecharse es la presunción de que todo producto a rom ático necesariam ente tiene que poseer caracterís ticas o rgano lépticas agradables, sea por su olor o su sabor. Esto m uchas veces es erróneo, pues existen en el m ercado m uchos productos arom áticos que poseen un o lor y un sabor desagradable, por lo menos en condiciones naturales. Así, el o lor de una flo r puede ser a trayen te para cualquier persona, los olores individuales de cada uno de los com ponentes que generan ese olor suelen presentar una inmensa gama de sensaciones o lfa tivas , desde las más dulces, flora les y aterciopeladas, hasta las más fé tidas , pungentes y reprobables [4].

Durante la vida ú til de los Aceites Esenciales el a lm acenam iento puede su frir a lteraciones ya sea por rancidez o polimerizaciones, por ello se les debe separar del agua o refrigerar.

2.1 CÓMO SE ENCUENTRAN Y CÓMO SE FORMAN LOS ACEITES ESENCIALES EN LAS PLANTAS

Sólo la naturaleza puede producir los Aceites Esenciales to ta les . Son una mezcla de sustancias arom áticas concentradas en fo rm a de gotas m inúsculas

contenidas en semillas, glándulas, pelos glandulares, sacos, o venas de diversas piezas de la p lanta: hojas, vástagos, corteza, raíces, flores y frutas. Son la "esenc ia " de esa form a particular de la planta. Son responsables de dar a la planta su olor y "huella d ig ita l" únicos. Por ejemplo, cuando al tomar una cáscara de mandarina o naranja y presionarla se ven salir unas minúsculas gotas que dejan en el ambiente un delicioso olor a la fruta, esos son los Aceites esenciales Igual se puede hacer al macerar entre los dejos una hoja de albahaca o menta, un ta llo de rom ero, o una rosa del jardín [1 9, 35].

En la Tabla 1 se muestran algunos ejemplos del tipo de estructuras celulares donde se localizan los Aceites Esenciales en ciertas familias del reino vegetal.

Tabla 1. Principales estructuras vegetales donde se localizan los productos aromáticos (De Silva, 1995)1

ESTRUCTURA CELULAR EJEMPLOSPelos glandulares Cavidades esquizógenas (células separadas unas de otras)Canales lisfgenos(Espacios resultantes por disolución celular

Labiatae, Verbenaceae, Geraniaceae

Myrtaceae, Gramineae, assteraceae

Rutaceae

Canales resinosos ConiferaeCanales gomosas Cistaceae, Burseraceae

Desafortunadamente, no existe mucha información acerca de estas estructuras a fin de form ar un criterio válido de selección del proceso a utilizar en función del m ateria l vegetal trabajado, pero en los casos donde sí se conoce, se puede optim izar el proceso extrac tivo seleccionando la técnica y la metodología más adecuada para cada caso. Como regla general para aquellas partes vegetales que contengan el aceite esencial en elementos celulares superficiales (caso de la m enta o la lavanda) la extracción puede realizarse a presiones normales, mientras que los materiales que contengan la fracción aromática en elementos más internos (caso del V e tive r y fru tos de Umbelíferas por ejemplo) deben procesarse en lo posible con una m ayor presión (Denny, 1 9 9 1 )2.

El metabolismo primario de las plantas produce metabolitos primarios (necesarios para la vida), que son sustancias comunes a todas las plantas verdes, sintetizados a partir de agua, gas carbónico y minerales. Es decir, las plantas elaboran m etabolitos primarios com o carbohidratos, proteínas, grasas, ácidos nucleicos aminoácidos, algunos ácidos carboxílicos, vitaminas, reguladores de crecimiento y los compuestos que intervienen en la fotosíntesis. Las plantas también elaboran

1 DE S/L VA, Tu/ey. A M anua l on the E ssentia l O il Industry. Ed. UNIDO, Viena, 1995. Citado po r B A N D O N I, A ., 2000.

2 DENNY, E.F.K. F ield D is tilla tion fo r herbaceous oils. Ed. de l autor, 1991. Citado por BANDONI A ., 2000.

m etabo litos secundarios (no necesarios para la vida de la p lanta), que no son com unes a todas las plantas, pero que son característicos de cada especie y a veces se les considera como medios de defensa que producen las plantas. Como ejem plo de estos m etabo litos se tienen alcaloides, flavono ides, esfero ides, cumarinas, taninos, aceites esenciales y m uchos más.

Los Aceites Esenciales o aromas vegetales son principalm ente form ados m ediante la acción de enzimas, que provienen principalm ente del m etabolism o de los ácidos grasos [31 ].

Algunos Aceites Esenciales se encuentran en forma de precursores no volátiles, frecuentem ente com o glucósidos.

2.2 LOCALIZACIÓN DE ACEITES ESENCIALES EN LAS PLANTAS

Los Aceites Esenciales se encuentran m uy d ifundidos en el reino vegetal, de las 295 fam ilias de plantas, de 60 a 80 producen Aceites Esenciales, entre las cuales 38 crecen en los tróp icos, 8 en los clim as tem plados y trop ica les, 17 en clima tem plado y 24 fam ilias de plantas habitan en d iferentes climas.

Los Aceites Esenciales se obtienen tanto de plantas cultivadas como de plantas silvestres. Las principales plantas que contienen Aceites Esenciales, se encuentran en las fanerógam as distribuidas en unas sesenta fam ilias como: com puestas, labiadas, lauráceas, mirtáceas, rosáceas, rutáceas, umbelíferas, pináceas.

La cantidad y com posic ión del aceite esencial varía de una especie a o tra y dentro de los m ism os géneros de la planta.

Los A ce ites Esenciales, se encuentran en la p lanta entera o en d ife ren tes partes de la p lanta, com o se m uestra a continuación en form a gráfica:

FLORES

GeranioJazmin

RosaY la n g -y la n g

NeroliLavanda

CASCARA DEL FRUTO

LimónMandarina

NaranjaBergamota

HOJAS y TALLO RAICES CORTEZA SEMILLAS

AlbahacaMejorana

MentaRomeroSalvia

Petitgrain

CálamoSándalo

ValerianaVetlver

m j

CanelaCedroPino

EucaliptoAbetoCiprés

a

AnísCardamomo

EneldoHinojo

Figura 1. Localización de los Aceites Esenciales [44]

En form a más extensa se muestra la distribución de los Aceites Esenciales en d ife ren tes partes de la planta, y en diferentes plantas así:

■ En flo res: Á rn ica, clavo de olor, manzanilla, piretro, tom illo , geranio, jazmín, rosa, ylang-ylang, neroli, lavanda, albahaca, etc.

■ En cáscara (pericarpio) de fru tos: Limón, mandarina, naranja, bergamota.

■ En ta llo y hojas: Ajenjo, canela, caparrapí, cidrón, citronela, eucalipto, hierbabuena, limoncillo, patchouli, quenopodio, toronjil, albahaca, mejorana' m enta, romero, salvia, petitgrain, etc.

■ En las raíces: Angélica, azafrán, cúrcuma, galanga, jengibre, sasafrás, cálamo, sándalo, valeriana, vetiver, etc.

■ En la corteza: Canela, cedro, pino, eucalipto, abeto, ciprés.

■ Frutos: Alcaravea, cilantro, laurel, nuez moscada, perejil, pimienta, etc.

■ En semillas: Comino, anís, cardamomo, eneldo, hinojo, cítricos etc

2.3 RENDIMIENTO

La producción de esencias tiene un rendim iento muy bajo, de hecho para obtener unos gramos de esencia, se necesita gran cantidad de vegetal.

Cuando se hace uso de un aceite esencial se debe tener en cuenta que se tra ta de un producto extrac tivo (obtenido por extracción directa de la planta) cuya concentrac ión rara vez supera el 1 % del peso de la planta seca Ello s ign ifica que sí se va a emplear 1 g de aceite esencial, en realidad se está em pleando cerca de 100 g de planta seca, lo cual representa una dosis muv considerable.

La mayoría de plantas contienen de 0,01 a 10% de contenido de aceite esencia l. La cantidad media que se encuentra en la mayoría de las plantas a rom áticas es alrededor de 0.1 a 2% [19 ].

2.4 CÓMO ACTÚAN LOS ACEITES ESENCIALESLos Aceites Esenciales penetran en el cuerpo de dos maneras: a través de la

nariz y de la piel.

En el sistema olfativo, la asociación nariz-cerebro, es la mayor conexión directa que el ser humano tiene con el ambiente. El sentido del olfato es aproximadamente 1 0 .0 0 0 veces más sensible que cualquier otro órgano sensorial, existen cerca de 5 m illones de neuronas de células o lfativas que se sustituyen cada 1 ó 2 meses

El hecho de que nuestro sentido del olor está ligado directam ente al cerebro donde se asientan las em ociones, la memoria, y ciertas funciones reguladoras, perm ite com prender cómo ésta im portante ruta en la absorción de moléculas sé descuida en la vida diaria.

La segunda manera para que los Aceites Esenciales penetren al cuerpo es a través de la piel, el órgano más grande del ser hum ano, la cual se renueva constantem ente . A yuda a regular la tem peratura del cuerpo, sudando para refrescarlo y tem blando para ca lentarlo . Es una estructu ra de dos vías, que a través de los poros perm ite el paso libre de los elem entos necesarios hacia adentro y de desechos hacia fuera.

Debido a que los A ce ites Esenciales tienen un peso m olecular bajo, son absorbidos por los poros y los folículos de la piel capilar. A diferencia de productos quím icos o de drogas s in té ticas, los A ce ites Esenciales no se acum ulan en el cuerpo; se excretan en la orina, las heces, la transp irac ión , y respiración. A estas esencias les tom a de 15 m inu tos a 12 horas para ser absorb idas com pletam ente, y cerca de 3 a 6 horas para ser expelidas o metabolizadas en un cuerpo sano normal, y hasta de 1 2 a 14 horas para un cuerpo enferm o u obeso. Un fac to r que m odifica esta variable es la condición de la piel, ya que en una piel endurecida o con ce lu litis , de c ircu lación pobre, podría dism inuir la velocidad de absorción, m ientras que el ca lor, el agua y el e jercicio aerobio provocan una velocidad de absorción creciente. También, el "ace ite " portador puede afectar la velocidad de la absorción, puesto que algunos aceites vegetales son más pesados que o tros [19 ].

2.4.1 Ejemplos que muestran la relación de principios activos (compuestos puros) con las características organolépticas de Aceites Esenciales [51]:

Tabla N °2. Compuestos activos y su olor característico en las plantas

Componentesprincipales Procedencia y características

Anetol

Anisaldehido

Del g rupo é te r fe nó lico . O lo r anisado, du lce, cá lido, suave. Se encuen tra en el anís y el h isopo.Pertenece al g rupo aldehido y posee un o lo r y sabor dulce, herbáceo y especiado. Se encuentra en el anís.

BomeolDel g rupo a lcoho l. Se encuentra en el rom ero, va leriana y espliego.

Carvacrol

D-carvona

l-carvonaCitralCitronelal

Del g rupo fe n o l. O lo r fija d o r. Se encuentra en el lúpu lo , to m illo , serpol y a jedrea.Del g rupo ce tona . O lo r y sabor especiado, herbáceo y dulce. Se encuentra en el eneldo y la a lcaravea.Del g rupo tam b ién de las cetonas. O lor y sabor dulce, m ento lado, especiado y re frescan te . Se encuen tra en la menta crespa.

Citronelol

Eugenol

Geraniol

Del g rupo a ldeh ido . O lo r y sabor fresco a lim onado y verde. Se encuen tra en la naranja, melisa, c itrone lla .Del g rupo a lcoho l. Olor y sabor a rosas, fresco y flo ra l. Se encuentra en la hierba lim ón.Del g rupo é te r fe nó lico . De olor y sabor cá lido , especiado y ard iente. Se encuen tra en el c lavo y las hojas de la canela.

continúa

Tabla N °2 . Compuestos activos y su olor característico en las plantas

Componentesprincipales

D-limoneno

Linaloi

Mentol

FYocedencia y características

Del grupo alcohol. Olor y sabor suave, floral y algo amargo. Se encuentra en la melisa, geranio, rosa y hierba limón.Del grupo de los terpenos. De olor y sabor ligero y refrescante. Se encuentra en la bergamota, neroli, naranja, alcaravea, menta piperita y alcanfor.Del grupo de los terpenos. De olor y sabor ligero y refrescante. Se encuentra en la bergamota, neroli, naranja, alcaravea, menta piperita y alcanfor.Del grupo alcohol. De olor y sabor refrescante, floral,

Pineno maderado y cremoso. Se encuentra en el espliego, mejoranay bergamota.

Terpineol Del grupo alcohol. De olor y sabor refrescante, herbáceo,Timol ligero y dulce-agrio. Se encuentra en la menta piperita.

Del grupo alcohol. De olor y sabor dulce. Se encuentra en la Vairilüna trementina, hinojo y tomillo. De olor y sabor dulce, cremoso

y vainillado. Se encuentra en la vainilla.___________

Ejemplos que muestran de la actividad funguicida y bactericida de diferentes A ceites Esenciales se listan en el Anexo F.

2.5 PUREZA DE LOS ACEITES ESENCIALESExisten diversas variables que pueden afectar la calidad y la cantidad de un

aceite esencial particular. La calidad y la intensidad de Aceites Esenciales varían debido a la variedad de la planta, condiciones de cu ltivo, época de recolección, partes de la p lanta, manejo del material vegetal, m étodos de extracción, etc. Todos estos factores desempeñan un papel significativo en el resultado final. Es im portante conocer el origen de los aceites y la reputación de la empresa que los proporciona. Se debe ser cuidadoso con las versiones sin téticas, cuando se u tiliza un aceite esencial de muy alta calidad, es necesaria poca cantidad para obtener el e fecto deseado.

Una prueba para tener una ¡dea de la calidad de un aceite esencial es poner una gota del aceite en un trozo de papel y perm itir que se evapore por algunos m inutos. Por su naturaleza vo lá til los aceites tienden a evaporarse rápidamente. La mayoría no dejan un anillo aceitoso en el papel, sin embargo, excepciones a esta regla son algunos A ceites Esenciales que tienen una calidad naturalmente pesada y resinosa, ta l com o la mirra, pachulí y la mayoría de las oleorresinas.

También se encuentra variación en el costo de un aceite esencial en función de su pureza y de su procedencia natural ó sintética; por ello se deben leer cuidadosamente las etiquetas (suponiendo que se etiqueta con honestidad). Si se etiquetan como Aceites Esenciales "perfum ados", "fragancias" o "potpurrí" de Aceites Esenciales, éstos son de composición sintética, no importa si se incluye la frase "aceite esencial".

Actualm ente se está ofreciendo el servicio de pruebas (análisis) para garantizar la pureza de un aceite esencial. Este procedim iento se llama C rom atografía de Gas e implica un equipo de medición y cóm puto altam ente técn ico y por lo tan to costoso. Y aún así, se corre el riesgo de que se venda un aceite s in té tico por uno natural o de que se venda m ezclado, por ello hay que conocer m uy bien a los productores y d is tribu idores, porque a pesar de los actuales m étodos espectroscópicos de análisis, cada vez los fa ls ificadores son más osados.

Si se detecta un olor como de alcohol en la botella, el aceite puede haber sido d isuelto. A veces un aceite se m od ifica con o tro aceite esencial que contiene terpenos similares, los cuales pueden causar irritación a la piel sensible.

Cuando el almacenamiento de los Aceites Esenciales es el ideal, la mayoría se pueden preservar de 2 a 5 años. Para la vida útil óptim a del aceite esencial es mejor re-envasarlo si está a la m itad , puesto que el aire dentro del espacio vacante favorece la ox idación. Los aceites de las fru tas cítricas son m uy susceptibles a oxidarse.

Cuando un aceite esencial se mezcla con un aceite vegetal (portador), la vida útil de esa preparación igualará la del aceite vegetal (portador) [19 ].

2.6 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ACEITES ESENCIALES

Las venta jas del uso de los A ce ites Esenciales puros radica en que son higiénicos, tienen un sabor fuerte y de calidad conform e con la materia prima, no colorean el p roducto , están exentos de enzimas y tan inos, y son estables si están bien almacenados [31 ].

Los m ayores inconven ien tes de los A ce ites Esenciales radican en que se alteran fácilm ente; están muy concentrados, por lo tan to son difíciles de dosificar, no se dispersan fác ilm e n te , sobre todo en los p roductos secos; se oxidan fác ilm ente , por ello la m ejor manera de alm acenar los Aceites Esenciales es en frascos ámbar, azul del cobalto , u o tro crista l coloreado para protegerlos contra la luz. Tam bién se deben guardar de la luz d irecta del sol y lejos de cua lqu ie r fuen te de ca lor, p re fe rib lem ente en un gab inete fresco , oscuro. No se deben u tiliza r tapones de gom a o tapas del tip o del cuen tago tas para a lm acenar las esencias puras a largo plazo, debido a que después de cie rto tiem po, las piezas de goma se ablandan y se destruyen por los A ce ites Esenciales de la bote lla [31 , 35 ].

2.7 PRECAUCIONES CON LOS ACEITES ESENCIALES

Los A ceites Esenciales son sustancias m uy concentradas, para dar una idea de lo po tentes que son, se debe considerar que una gota de aceite esencial

equivale a tre in ta tazas de té herbario en térm inos de concentración. A veces estos aceites pueden estar de 75 a 100 veces más concentrados que en la hierba fresca. Ésta es una razón por la que se deben emplear con precaución y conocim ien to de su poder, no se deben aplicar o ingerir puros. Sin embargo, se deben emplear aceites puros para diluirlos en otros tom ados como base, en porcenta jes que varían entre el 1 y el 10% dependiendo de la aplicación. Por ejemplo para masajes corporales, la dilución puede ser de máximo el 3 %.

Existen varios Aceites Esenciales que son "am istosos" con la piel como el aceite de lavanda y el árbol de Té. Estos dos aceites se pueden utilizar "d irec tam en te ", pero son una excepción, no la regla. La mayoría de los Aceites Esenciales se deben diluir para su aplicación. Además, las altas concentraciones de aceite esencial pueden producir un efecto opuesto. Por ejemplo, si se usa demasiado aceite esencial de lavanda puede causar inquietud, agitación, e insomnio en lugar de relajación.

Para probar las reacciones a una mezcla de Aceites Esenciales, se aconseja probar con cada uno de los Aceites Esenciales de la mezcla poniendo una gota del aceite en una mota de algodón o aplicándolo directam ente en el interior del brazo, com probando en el plazo de 1 5 a 20 m inutos si se observa cualquier enro jecim iento o comezón. Si se conoce de la alergia a una planta o a una fruta, probablemente se será alérgico a su aceite esencial porque es una forma altamente concentrada de la planta de la cual se originó.

No todos los Aceites Esenciales son benéficos a la salud. Algo que es "natural" im plica un e fec to positivo sobre salud, pero no lo garantiza. Existen algunos A ce ites Esenciales que son peligrosos utilizar; por ejemplo algunos aceites son irritantes superficiales, tóxicos o cancerígenos mientras que otros son abortivos, o no se deben usar durante el embarazo o en niños.

A lgunos aceites considerados tóx icos o que simplemente no se ha probado su toxicidad son: Árnica, bitter almond, boldo, buchu, calamus, alcanfor, caraway, cassia, canela, clavo, mostaza, rábano picante, semillas de perejil, bálsamo del Perú, salvia, sasafrás, habichuela, w intergreen.

A lgunos A ceites Esenciales que pueden causar irritación a pieles sensibles, inflam ación, o alergias son: Anís, albahaca, hinojo, limoncillo, manzanilla (debido a algunos quim io tipos), m enta (cuando se usa sin dilu ir puede causar irritación en la piel, en todos los tipos de piel), romero, limón, verbena, castaño, citronela, rosa (en altas concentraciones), ylang-ylang (en altas concentraciones), todos los absolutos y concretos, a lcanfor. Otros aceites que causan quemaduras y no se recomiendan para el uso regular en individuos con historia de cáncer superficial, lunares grandes, o pecas oscuras extensas son: esencias que contienen altos porcenta jes de fenoles (clavo, tom illo , algunas salvias), angélica, todos los absolu tos y concretos, bergam ota, com ino, jengibre, mandarina, naranja [19].

Existen algunos trabajos que alertan sobre la posible acción cancerígena del lim oneno y el m etil chavicol, entre otros. Sin embargo, dada la enorme difusión que tiene el uso de esencias con estos com puestos (los cítricos y la albahaca por e jem plo), y la baja dosis absorbida de las mínimas cantidades tom adas a través

de la arom atización o com posic ión de bebidas y a lim entos, parece m uy poco probable que ejerzan alguna actividad que ponga en peligro la salud. Solam ente deben tenerse en cuenta estos efectos cuando se pretenda usar a estas esencias en dosis im portantes [3 ].

A lgunos e fectos adversos reconocidos y que com únm ente provocan las esencias son: efecto fotosensiblizante de las esencias cítricas no descumarinizadas; e fectos alucinógenos y hepatotóxicos de especies con esencias ricas en tuyonas, com o el ajenjo y algunas salvias; probables e fectos cancerígenos del sasafrás (por el safrol) y el cálamo (-asaronas).

A l utilizar arom aterapia en los niños pequeños, siempre se debe d ilu ir la cantidad normal para adultos a la m itad (o más) para hacerlo seguro.

Durante el em barazo, hay aceites esenciales que no se deben usar, entre o tros: esencias ricas en pulegona (M entha pulegium , Hedeoma m u ltiflo rum , Bystropogon o M in thostachys, e tc .), anís, albahaca, abedul, aceite de maíz, h inojo, lavanda, a lgodón, m ejorana, m irra, orégano, p im enta racemosa, anís estrellado. Para las fu tu ras madres se recom ienda un 1 % de dilución (de los aceites seguros) en lugar del 2% 3% de d ilución típica. Es mejor evitar aceites esenciales en el primer trim estre de embarazo, sobre todo si se tiene historial de abortos [19 ].

A lgunos datos que se encuentran en la bibliografía pueden ser muy confusos debido a que, com o ocurre con casi todos los productos naturales, m uchos usuarios e incluso investigadores están influenciados por una subjetiva tendencia a resaltar las v irtudes o los problemas que presentan, la utilización de los aceites esenciales.

2.8 APLICACIONES GENERALES

El consumo de aceites esenciales en la industria es muy variado y se emplean com o arom atizantes, am bientadores y artícu los de limpieza. Se emplean en la elaboración de jabones, champús, licores, cremas, desodorantes y hasta alimentos.

La gama de las industrias que utilizan los aceites esenciales o sus subproductos es amplia y variada:

2.8.1 Industria farmacéutica y dentalDebido a su variada activ idad bio lógica (princip ios activos), los aceites

esenciales se emplean contra enfermedades y en aromaterapia (Anexo B). Además se utilizan en la producción de cremas dentales, artículos de tocador, e tc [48 ],

La arom aterapia se define com o el uso experto y contro lado de los aceites esenciales para la salud y el bienestar físico y em ocional. La ciencia confirm a lo que se ha sabido por siglos: "los aceites esenciales tienen características curativas

en niveles físicos y em ocionales". A lgunos aceites relajan, sosiegan, equilibran, rejuvenecen, vigorizan, e incluso refuerzan la memoria. Tienen muchas propiedades saludables com o las de ser antiinflam atorios, analgésicos, antibacterianos antiespasm ódicos, etc. Algunos ejemplos son: Caléndula, eucalipto, manzanilla! m enta, salvia, p ronto alivio, estevia, etc [19].

2.8.2 Industria alimentaria y de licoresSe utilizan en alim entos y en bebidas (licores amargos, dulces, bebidas

carbonatadas, licores, concentrados y esencias) como aditivos naturales saborizantes, colorantes, antioxidantes y conservantes. Entre otros, anís eneldo hinojo, lim ón, naranja, e tc [50 ].

2.8.3 Para aromatizar y saborizar licores y café tostadoA ceite de cafe, cardam om o, vainilla, canela, anís, e tc., experiencias del

autor en derivados del café y quien recoge las tendencias de la época en preparar el café com o bebida [50 ],

2.8.4 Industria cosmética, de perfumería, del jabón y de los ambientadores

Albahaca, geranio, jazmín, salvia, rosa, ylang-ylang, vetiver, manzanilla orégano, salvia, hierbabuena, e tc [50 ].

2.8.5 Productos de uso veterinarioA lim en to para anim ales, aerosoles y desodorantes, m edicam entos v

preparaciones antiparásitos [48],

2.8.6 Industria fitosanitariaCuando los aceites y los hidrolatos (aguas madres) se utilizan para exterminar

plagas, se preparan los herbicidas, insecticidas, funguicidas, nematicídas acaricídas, desodorizantes, desinfectantes, y las mismas categorías se pueden preparar para repeler y contro lar plagas (por ejemplo inhibiendo su crecimiento) y así se tienen, entre o tros los fung istá ticos, nem atostáticos de origen vegetal que en contraposic ión con los de origen sintético, presentan muchas ventajas y cada vez tienen más aceptación.

Se usa con m ucho éx ito la manzanilla para ataques de gota en la papa y el tom ate , el ajo y el ají contra la mosca de la papa y los comedores de hojas. Otros A ce ites Esenciales empleados en agricultura biológica, son el ajenjo, citronela ciprés, enebro, euca lip to , pino, ajo, ají, albahaca, paico, e tc [34 , 35, 50],

2.8.7 Otros usosAdem ás, los A ce ites Esenciales se usan en la elaboración de adhesivos,

pastas, colas, vendajes quirúrgicos, artículos quirúrgicos, guantes, compuestos a prueba de agua, artículos de goma para uso general, papelería especial, tintas.

materiales de envoltura, materiales de embalaje, cintas adhesivas y utensilios de cocina. En la industria de pulim entos, lim piadores, p inturas, quem adores; en la del petróleo en solventes de la nafta , aceites lubricantes, destilados especiales del petróleo y ceras. En la elaboración de polímeros, p inturas (caseras y diluidas) y barnices. En la industria l del cuero, materiales de tapicería, preparaciones de tin tes y p igm entos en la industria te x til [34 , 4 8 ]. Para usos más específicos en otras industrias, consu lta r el Anexo C.

2.9 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITES ESENCIALES

Los A ceites Esenciales se c lasifican con base en los siguientes criterios: consistencia, origen, naturaleza química de los com ponentes m ayoritarios.

Naturaleza química de losConsistencia Origen componentes mayoritarios

Figura 2. Clasificación de los Aceites Esenciales

2.10 POR SU CONSISTENCIA

Por su consistencia las esencias se dividen en: esencias flu idas, bálsamos y oleorresinas.

2.10.1 Las esencias fluidasSon líquidos m uy vo lá tiles a tem pera tura am biente (esencias de rom ero,

menta, salvia, limón, albahaca).

2.10.2 Los bálsamosSon de consistencia más espesa, poco vo lá tiles, contienen princ ipa lm ente

sesquiterpenoides y son propensos a polimerizarse (bálsamos de Copaiba, bálsamo de Perú, bálsamo de Tolú, estoraque, e tc.).

2.10.3 Las oleorresinasTienen el aroma de las plantas en forma concentrada, son típicamente líquidos

m uy viscosos o sustancias semisólidas (caucho, gutapercha, chicle, oleorresinas de páprica, de p im ienta negra, de clavero, etc.) [44 ],

Las oleorresinas son extractos de especias, que se obtienen por tratam iento de la droga seca con solventes. Los solventes empleados se eliminan casi com pletam ente por procesos de destilación al vacío, destilación azeotrópica, o am bas. Las o leorresinas tienen uso en las industrias de alim entos y de m edicam entos, sustituyendo las plantas secas o las tin turas. Las oleorresinas contienen los Aceites Esenciales, los aceites fijos, los colorantes y los principios activos de la planta.

El proceso de extracción de las oleorresinas se inicia con la molienda de la p lanta , la cual involucra generación de calor, lo que perjudica la calidad del producto final en lo relacionado con la calidad de los componentes volátiles. Por esta razón, para el proceso de molienda se emplea una etapa de enfriam iento Por ejemplo especias com o la nuez moscada, cardamomo, clavo y pim ienta negra se pueden moler en un m olino de martillos adicionando hielo seco. Otras especias com o el anís, el c ilan tro , el hinojo y la hierba dulce se deben moler utilizando com o elem ento de enfriam iento el nitrógeno líquido. El tam año de partícu la se debe establecer experim enta lm ente para cada especia procesada teniendo en cuenta la naturaleza del solvente y el equipo empleado en la extracción'

El proceso de extracción se puede conducir en una o dos fases. Cuando se u tiliza solam ente una fase, la droga se extrae tota lm ente con el solvente y el solvente se remueve del extracto por destilación. En el proceso de extracción de dos fases, la droga se som ete a la extracción del aceite esencial utilizando la destilación con vapor de agua y, posteriormente, se extrae con solventes. Después de la destilación del solvente, el residuo de la destilación se mezcla con el aceite esencial.

Los solventes para la extracción de Aceites Esenciales deben estar conforme a la legislación nacional sobre aromas y alimentos. En la mayoría de los países se perm ite el uso de etanol, acetona, hexano y alcohol isopropílico. Con relación a su uso, los solventes clorados tienen una serie de restricciones.

Las oleorresinas se pueden mejorar por la adición del aceite esencial o aceites vegetales comestibles. Este proceso busca reconstituir el patrón en relación con el aroma y sabor observados en la droga vegetal para atender a las conveniencias de la industria de alimentos. Sin embargo, cualquier aditivo que no haga parte de la droga vegetal se debe anotar en la etiqueta del producto [40 ],

Los puristas consideran el p roducto de la extracción de especias como una "o leo rres ina" y en el caso de flo res tales com o el jazmín y la rosa como un "co n c re to " [48 ].

2.10.4 Los concretosSe obtienen de plantas arom áticas frescas por extracción con solventes

apolares (h idrocarburos). Están constitu idos por com puestos apolares y no contienen com puestos hidrosolubles. Tienen form a de sem i-sólidos coloreados, libres del solvente original. Generalmente se obtienen de flores y de los cogollos florecidos, aunque tam bién se pueden obtener de hojas y de las partes aéreas de las plantas herbáceas.

El olor de las plantas herbáceas y de las flo res se m od ifica pocas horas después de haberse recolectado. Por esta razón, estas plantas se deben procesar inm ediatam ente después de la recolección. El contenido de agua en las plantas frescas varía de 80 a 90% en las flo res y de 60 a 80% en las hojas. Si estas plantas se som eten al proceso de secado m uchos de los com ponentes vo lá tiles se pierden.

El so lvente u tilizado en la extracc ión debe ser apolar y no m iscible con el agua, en caso contra rio el agua podría disolverse en el m ism o, m odificando su polaridad y la propiedad de d iso lver los com ponentes vo lá tiles. Los solventes más usados son el hexano y el é ter de petróleo, que poseen un punto de ebullic ión in ferio r a 80°C . El proceso usado es la m aceración, que se realiza a tem peraturas in feriores al punto de ebullic ión del solvente. El solvente debe evaporarse cuidadosam ente. Los rendim ientos se sitúan en el orden del 0 ,5 % .

El concreto resultante contiene no solamente la porción odorífera de la planta, sino tam bién las ceras vegetales, aceites fijos y colorantes. Estos com ponentes no son muy solubles en las bases para perfumes. Siendo así necesaria su conversión en absolu tos [40 ].

2.10.5 Los absolutosSon productos de conversión de concretos por la extracción con etanol

abso lu to . Una vez com p le ta la d iso luc ión , los abso lu tos se re frigeran a tem peraturas de -5 a -10°C . A estas tem pera turas las ceras se precipitan y se pueden remover por filtrac ión . El rendim iento de absolutos a partir de concretos varía de 10 a 65% [40 ].

2.11 POR SU ORIGENEn cuanto al origen los Aceites Esenciales se clasifican en: naturales, artificiales

y sintéticos.

Los Aceites Esenciales NATURALES se obtienen d irectam ente de la planta y no se som eten posteriorm ente a ninguna m odificación fis icoquím ica o quím ica, son costosos y de composición variada. Las esencias ARTIFICIALES se obtienen por enriquecim iento de esencias naturales con uno de sus componentes; tam bién se preparan por mezclas de varias esencias naturales extraídas de d is tin tas plantas com o mezcla de esencias de rosa, geranio y jazmín. La esencia de anís

enriquecida con anetol es una esencia artific ia l. Las esencias SINTÉTICAS son m ezclas de diversos productos obtenidos por procesos químicos. Son más económ icos y por lo tan to se utilizan mucho en la preparación de sustancias arom atizantes y saborizantes, com o esencias de vainilla, limón, fresa [4 , 3 7 ],

2.12 POR LA NATURALEZA QUÍMICA DE LOS COMPONENTES MAYORITARIOS

Según la estructura química de los componentes mayoritarios que determinan el o lor particu lar de los aceites, estos se dividen en tres grupos principales' m onoterpenoides, sesquiterpenoides y compuestos oxigenados.

El primer grupo lo constituyen Aceites Esenciales que contienen básicamente m onoterpenos C10H16 y m onoterpenoides C10H18, C10H20, C10HlsO. Como los aceites de hierbabuena, albahaca, m enta, romero, salvia. El segundo grupo lo constituyen aceites cuyos principales componentes son sesquiterpenos C15H24 y sesquiterpenoides C15H26, C15H260 , com o los aceites de ciprés, copaiba, pino, enebro. El te rcer grupo, los ricos en fenilpropanos, son los aceites esenciales fen ilpropano ides com o clavo, canela, anís, e tc., están form ados por esencias cuyos principales com ponentes son d iferentes com puestos oxigenados como aldehidos, cetonas, alcoholes, ásteres, éteres, lactonas entre los que se tiene el aceite de geranio, jazmín, lavanda, rosa e ylang-ylang. Los aceites de éste grupo poseen olores pronunciados y se utilizan como materia prima valiosa para la fabricación de perfum es finos [25 ].

2.13 POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA

Los A ce ites Esenciales d ifieren en com posición y propiedades de los ácidos grasos o aceites fijos, que se componen de glicéridos; y de los aceites minerales que se com ponen de hidrocarburos [74 ],

Por ser los Aceites Esenciales una parte del metabolism o de las plantas, su com posic ión química varía perm anentem ente, modificando las proporciones de sus constituyen tes o transform ando unos en otros, según la parte de la planta el m om ento de su desarrollo ó el m om ento del día en que se recolecte la planta! La proporción de los com ponentes de la mezcla varía de un aceite a otro, es decir, cada aceite esencial tiene su propia mezcla característica de compuestos con variaciones cua lita tivas y cuan tita tivas definidas. Algunos pueden ser tan sim ples com o el aceite de canela form ado en un 85% de sólo cinamaldehído, o tan complejas como el de jazmín, o el de manzanilla con cerca de 130 compuestos. Se hace una discrim inación entre los com puestos contenidos en una esencia, y se habla entonces de com puestos m ayorita rios cuando los com puestos están presentes en la esencia en una proporción m ayor al 1 ó 0 ,5% .

Una esencia está en permanente cam bio, no solamente mientras forma parte del m etabo lism o de la p lanta, tam bién después de extraída; esto habla de una

estabilidad reducida y de un proceso de transfo rm ación con tinuo , que genera tres etapas en la vida de una esencia: la de m aduración o añejam iento, la de estabilidad o vida ú til y la de descom posición o enranciam iento , cada esencia tiene distintos tiempos para cada etapa, inclusive según el caso, la etapa intermedia, donde se considera que los cam bios no m odifican s ign ifica tivam ente la calidad de la misma, puede tener una tendencia positiva o negativa.

En los laboratorios se ha estudiado la composición de cerca de 3 .0 0 0 plantas, de las cuales cerca de 200 tienen A ce ites Esenciales de va lor com ercia l en los que se han identificado alrededor de 4 0 0 com puestos.

Debe tenerse en cuenta que dada su compleja com posic ión , las esencias tienen una alta probabilidad de sufrir modificaciones fisicoquím icas por reacciones entre sus propios cons tituyen tes o entre éstos y el medio que incluye fac to res com o: luz, tem pera tura, presencia de enzimas, los com ponentes de la parte de la planta donde se almacena la esencia, etc.

En los Aceites Esenciales se encuentran com puestos que pertenecen a la fam ilia de los h id rocarburos com o: a lifá ticos , a rom áticos, m onoterpenos, sesquiterpenos y fen ilpropanos que son los com puestos que se encuentran en m ayor cantidad (com puestos m ayorita rios), y se les encuentra en form a libre. R ecientem ente se han inves tigado los com puestos que están ligados a carbohidratos, ya que se considera que son los precursores inm ediatos del aceite como tal.

Estos com puestos pertenecen a grupos funcionales variados, los cuales se tra tarán prim ero en form a genérica y luego en form a específica con algunos ejemplos de estructuras que tienen marcado interés en alimentos:

- Ácidos libres: A cé tico , benzoico, cianhídrico, c inám ico, propión ico , valeriánico, etc.

- Alcoholes libres: Borneol, geraniol, linalool, nerol, m ento l, terp ineol, etc.

- Aldehidos: Cinám ico, benzaldehído, c itra l, c itrone la l, geranial, neral, salicílico, etc.

- Cetonas: Parecidas quím icam ente a los terpenos. Entre otras el a lcanfor, carvona, fenchona, m entona, tuyona, etc.

- Fenoles: Carvacrol, eugenol, isoeugenol, tim o l, etc.

- Esteres: A ceta to de linalilo, salicilato de metilo.

En los A ce ites Esenciales tam bién se encuentran com puestos fu rán icos yazufrados.

CAPÍTULO 3

QUÍM ICA Y PRINCIPALES CO M PO NENTES DE LOS ACEITES ESENCIALES

3.1 TERPENOS O TERPENOIDES

Son las sustancias más abundantes en el mundo de los productos naturales. Éstos ofrecen d iversidad sensorial que pueden variar desde un suave herbal hasta flo ra l o fru ta l m uy in tenso. Pueden reestructurarse e isomerizarse por incidencia de la luz, causando oxidaciones y polim erizaciones. Los terpenos oxigenados se identifican tam bién en fru tas ; de ellos los más frecuentes son el linalool, nerol, geraniol y c itrone lo l e igualm ente pueden presentar isomería enantiom érica [14 ].

Están form ados por varias unidades isoprénicas, con la m ism a unidad estructura l del caucho, cons titu ido por el h idrocarburo (C5H8)n, cuyo núm ero n sirve com o crite rio para la c las ificación de los terpenos como se m uestra en la Tabla 3:

a - Pineno (Trementina)

Canfeno (aroma ligero a alcanfor)

Tabla 3. Cuadro esquemático para la clasificación de los terpenoides

NOMBRE FÓRMULA UNIDADES ISOPRÉNICA CsHa

M ono te rpeno ides

Sesqu ite rpeno ides

D ite rpeno ides

Sesterpeno ides

T rite rpeno ides

C aroteno ides

Resinoides

C 1 0 H 1 6

C , 5H 24

C 2 0 H 32

C 25H 4 0

C 30H 48

C40H 64

( C 5 H 8 ) n

23

4

5

6 8n

3.1.1 MonoterpenoidesForman parte de la mayoría de los Aceites Esenciales extraídos de flores,

hojas y ta llos de plantas aromáticas. Son difíciles de purificar, sólo el alcanfor se obtiene en fo rm a pura por cristalización del aceite que lo contiene [4 4 ],

Los monoterpenoides se encuentran principalmente en plantas de los órdenes ranunculales, viólales y primulales, mientras que son escasos en rutales, cornales, lamíales y asterales. Entre los m onoterpenoides naturales más conocidos y de interés económ icos tenemos:

Monoterpenoides de cadena abierta o acíclicos. En la naturaleza se encuentran los terpenoides alicíclicos de Ocimeno, Mirceno y A llocimeno.

Los monoterpenoles acíclicos, C l0H18O más abundantes en la naturaleza son el Linalol, Nerol y Geraniol:

L o h

Linalol I II

XPor medio de la reacción de hidrogenación parcial del Geraniol se obtiene

industria lm ente el C itronelol, un alcohol terpénico con intenso olor a rosa.

Citronelol

Nerol CH2OH Geraniolc h 2o h

La oxidación del Geraniol y el Nerol produce los aldehidos di-insaturados, Geranial o C itral A y Neral o Citral B, respectivam ente.

Geranial Neral ^ x -CHO(Citral A) k (Citral B)

Ai)

La mezcla de C itra l A y C itral B es m uy d ifíc il de separar y se conoce con el nom bre de C itra l, cuya condensación con acetona en condiciones ácidas de

reacción produce la mezcla de dos isómeros, a - lonona y (3 - lonona, sustancias cuyo aroma en soluciones m uy dilu idas es semejante a la fragancia floral de las violetas.

a - lonona

oiiCH-Ch+C-CH-

P- lonona

oiiCH-Ch+C-CH,

Monoterpenodies monocíclicos. La estructura de los terpenoides monocíclicos se puede deducir del c ic lohexano d isustitu ido , p - MENTANO, en cuyo anillo el grupo isopropílico por ser el más vo lum inoso ocupa una posición ecuatoria l como se muestra en la form a plegada a continuación [44 ]:

Los m onoterpenoides m onocíclicos se encuentran estereoquím icam ente en form a de silla, con excepción de los cineoles y del ascaridol, que poseen en su estructura un enlace con puente de oxígeno.

LI

Q } O oxr A - j1,4-C ineo l 1 ,8-C ineo l Ascaridol

Teóricamente pueden existir 14 dienos isoméricos con el esqueleto molecular del p - MENTANO. Actualm ente estas moléculas se han sintetizado. Sin embargo,

sólo cinco de ellas se encuentran en la naturaleza: a - felandreno, p - felandreno,

terp ino leno, a - terp ineno y el p - terpineno.

A ALimoneno I I a - Felandrenol |l a - Terpineno

Terpenos com o la carvona, por ejemplo, en su form a R(-), presentan aroma a m enta, m ientras que en su form a S ( + ) el aroma es sim ilar al del com ino. Las form as enantiom étricas no necesariam ente se encuentran en la m isma planta, por ejemplo, el linalol (-) fue identificado en albahaca, mientras que su enantiómero ( + ) no; sin embargo, éste últim o es uno de los más representativos y abundantes en el coriandro. Los terpenos presentan estructura quím ica variada, pueden ser

oxigenados, b icíc licos com o el a - pineno, p - pineno, 3-careno y canfeno o sencillos com o los que se m uestran en las siguientes estructuras.

Umoneno (aroma a limón)

Mentona (aroma a menta)

Citronelol a-Terpineno (aroma a limón) (aroma fiorai)

Carvona(comino)

a -Terpineol (fiorai)

Monoterpenos biciclicos.fenchano.

Series del carano, tuyano, pinano, cantano y del

3.1.2 Sesquiterpenoides (C]5H24)Los sesquiterpenoides se definen como el grupo de hidrocarburos terpénicos

C15 com puestos de 3 unidades isoprénicas C3H8. Son productos del metabolismo secundario de las plantas y se encuentran prácticam ente en todos los aceites esenciales, obtenidos por arrastre con vapor de agua o extracciones con solvente o flu ido supercrítico.

Entre los sesquiterpenoides acíclicos, el farnesol y el nerolidol, junto con sus aceta tos, son los más frecuentes sobre todo en las esencias extraídas de las flo res o de la cáscara de algunas fru tas (manzanas, peras, etc.) [4 4 ],

Los sesquiterpenoides pueden ser m onocíclicos, b icíclicos, tricíclicos v tetracíc licos. Abundan en magnoliales, rutales, cornales y asterales.

Sólo durante la ú ltim a década los grupos de investigación en Química del Flavour (aroma y sabor) de fuentes naturales, se han ocupado del estudio de los procesos enzim áticos y/o térm icos, a través de los cuales se genera el flavour partiendo de precursores no volátiles presentes en los compartim ientos celulares de los te jidos de estos materiales vegetales; y de la identidad de los precursores no vo lá tiles involucrados en dichos procesos.

La mayoría de los precursores que se han aislado son de naturaleza glicosídica (un azúcar unido a un compuesto volátil), sin embargo, también se han reportado ésteres de fos fa tos y polioles capaces de generar com puestos volátiles3.

Al estudio de la química del " f la v o r "e n Colombia se han dedicado profesores de la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá y de la Universidad de Los Andes, hasta donde tengo referencia como veremos ha continuación.

Son com puestos químicos que presentan aroma diferente: éste puede variar desde ligeram ente p icante a rancio, dependiendo de lo largo que sea la cadena carbonada. Ácidos de cadena m uy corta, como el ácido acético, son ejemplo de sabor y aroma picante, m ientras que el butírico y el hexanoico en la m antequilla presentan aroma a rancio. Además, los ácidos insaturados o de cadena ramificada con 8 a 10 átom os de carbono, producen olores desagradables, como ocurre en la carne de cordero. Sin embargo, ácidos con menos carbonos tipo C6, com o el ácido 2-hexenoico y el ácido 3-hexenoico, son m uy arom áticos, aun en bajas concentraciones, y se asocian al olor de la frambuesa.

El ácido cinám ico y sus derivados son constituyentes arom áticos que se han identificado en fru tas y en especias, algunas veces en cantidades apreciables, como en la canela, que tam bién es rica en cinamaldehído.

La com posic ión de los ácidos en fru tas , horta lizas y especias se asocia al grado de madurez.

A continuación se presentan algunas de estas estructuras y la nota aromática que las caracteriza4.

3.2 ÁCIDOS LIBRES

o rv

ácido-3-hexenoico ácido cinámico [Z]-2-metil-3-pentenoico (aroma a frambuesa) (aroma a canela y frutal) (aroma a fresa)

ácido-3-metil-butanoico (aroma suave a

mantequilla)

3 DUQUE, Carmenza. "E stud io sobre precursores de l arom a en fru ta s " . D epa rtam ento de Q uím ica,U n ivers idad N ac iona l de Colom bia, Bogotá. Recopilado p o r STASHENKO , E., p .2 4 , 1996.

En Aceites Esenciales se tiene grupos alcohólicos unidos a los siguientes compuestos o familias de compuestos; alifáticos, monoterpenoles, sesquiterpenoles y aromáticos (fenoles). Los alcoholes terpénicos monoinsaturados se forman por medio de los procesos de hidratación de los p-mentadienos; se pueden distinguir varios grupos isoméricos: pulegoles, isopulegoles, terpineoles, etc:

Isopulegol Neoisopulegol Neo-iso-isopulegol Iso-isopulegol

Entre los alcoholes m onocíclicos saturados figuran los cuatro isómeros del m ento l y del carvom ento l, sustancias abundantes en las plantas aromáticas del género Mentha.

Mentol Neomentol Isomentol Nedisomentol

Los alcoholes son com puestos que presentan aroma más fuerte que los aldehidos y se producen en alta concentración en procesos de ferm entación- benéficos para la producción de vinos pero indeseables en alimentos que tienen activ idad acuosa m uy alta, com o en fru ta fresca que se requiere almacenar- sin em bargo, tam bién pueden estar presentes como una característica dé la com posición del aroma, de una flo r o fru to . Compuestos saturados o con alguna instauración, form an parte del aroma de fru tos como naranja, maracuyá, kiw i v ch irim oya. De la m isma form a que los aldehidos, los alcoholes de tipo C están asociados con el aroma a "ve rde " en fru tas y hortalizas, como el trans-3 -hexen- 1 -ol, hexanol y 1 hexanol. O tros alcoholes como el pentanol, terpineol, octanol los isóm eros [Z] y [E ]-2-pentenol, c ic lopentanol, y com puestos arom áticos' com o el 2 -feniletanol, se asocian com o causantes del aroma a "am arillo" [ 14 ] Á continuación se muestran algunas de estas estructuras y la nota olfativa que ¡as caracteriza4.

4 W INTERHALTER, P. & SCHREIER, P. Free a nd bound. Free and b o u nd C ’ 3 norisoprenoids in qu ince (Cydonia oblonga. M ill). J. Agrie , o f Food Chem., 36, pp. 1251 1256, 1988. QUtJANO C., SUÁREZ, M . y DUQUE, C. C ons tituyen tes vo lá tiles de dos variedades de guayaba (Psidium gua java L.J. Palm ira, ICA Glum Sali, Rev. Colom biana de quím ica, 28 , pp. 5 5 63, 1 9 9 9 y U M AN O , H. & SHIBAM O TO , T. A ná lis is o f Headspace from Overhead B eef FAt. J. Agrie. Food Chem ., 35 , pp. 14 18, 1987. C itados p o r F a cu lta d de C iencias D epartam ento de QuímicaU n ive rs idad N ac io n a l de C olom bia, 2 0 0 4 .

En los Aceites Esenciales, responsables del aroma, se encuentran haciendo parte com puestos aldehídicos tipo a lifá ticos, terpén icos y arom áticos. Son moléculas naturales que se oxidan fácilm ente a ácidos; los alcoholes secundarios a cetonas, los terpenos y otras sustancias se reestructuran e isomerizan; en otros casos se pueden fo rm ar polímeros a partir de com puestos insaturados, siendo estas transform aciones una gran preocupación para el analista durante la obtención y concentración del aroma. Otro problema que debe tenerse en cuenta, es cuando el alimento se transform a por causa de las enzimas que se liberan por disrupción celular y las diferentes m odificaciones que causan sobre el a lim ento, que además depende de fac to res com o el tiem po del p rocesam ien to , el almacenamiento, la congelación, etc.

La com posición del aroma al ser tan compleja y de función quím ica variada, donde cada grupo químico contribuye a la form ación defin itiva del a lim ento; por ejem plo los aldehidos son com puestos que caracterizan aromas im portantes como el trans-3-hexenal y el trans-2-hexenal, responsables del aroma a "ve rde " en hojas de horta lizas. Los aldehidos saturados de cadena corta , por ejem plo, constituyen una parte esencial del aroma natural del tom ate ; m ientras que en el pepino los responsables de su aroma lo constituyen los aldehidos insaturados, com o el [E ,Z ]-2 ,6-nonad ienal y el [E ]-2-nonenal.

Los aldehidos no sólo están presentes en aromas de fru tas exóticas o de vegetales que caracterizan estados de madurez, o de descom posición de una grasa o aceite, sino que tam bién se encuentran en las trazas de o tros alim entos que enriquecen el aroma. El benzaldehído, con aroma agradable, es considerado com o uno de los "con s tituye n te s im p a c to " de la almendra, aunque tam bién se asocia con el aroma de la cereza [14 ].

A continuación se esquematizan las estructuras químicas y la nota sensorial de algunos aldehidos considerados com o responsables del aroma a "ve rd e " presente en hojas fru tas , fru tos secos y hortalizas. A lgunos de ellos, com o el acetaldehído y el benzaldehído, fueron identificados en papaya; el hexanal y el fu rfu ra l, en m aracuyá5, y se encuentran asociados tam bién a fru tos coloreados. Ejemplo:

trans-3-hexenal 2-metilpropanal 3-metilbutanal 2-metilbutanal(verde a pasto) (verde picante) (verde almendra amarga) (verde etéreo)

5 PARLIM ENT, T.H. Som e vo la tile c o n s titu e n ts o f pas ión fru ti. J. Agríe . Food C hem ., 2 0 , pp. 1 0 4 3 -1 0 4 5 , 1 9 7 2 , y FLA TH , R .A . & FORREY, R. V o la tile co m p o n e n ts o f p a p aya (C arica

papaya L Solo varie ty). J. A grie , o f Food Chem., 25 , pp. 103 109, 1977. C itados p o r F acu ltad de C iencias D epartam ento de Quím ica, U n ivers idad N ac iona l de Colom bia, Bogotá 2 0 0 4 .

En los Aceites Esenciales, responsables del aroma; se encuentran haciendo parte cetonas tipo alifáticas, monoterpenonas, sesquiterpenonas y aromáticas.

Son constituyen tes esenciales en la composición del aroma; a ellas se les o to rga el aroma asociado al m etal, como ocurre con la mantequilla que ha sufrido oxidación, se le atribuye esta característica principalmente a la 1-octen- 3-ona, y a la 2 ,3-hexanodiona6.

A lgunas cetonas saturadas o con ligera instauración form an parte de la com posic ión natural en fru tas y vegetales, entre ellas se encuentran la ciclo- hexanona, 2-hexanona, 2-nonanona, 1-octen-3-ona, identificadas en papaya, la 2-butanona en pepino, la 3-pentanona en guayaba, las 3-octanona en sandía, y de las cetonas aromáticas, la benzofenona y 3-metilacetofenona identificadas en papaya y guayaba. S enso ria lm en te presen tan am plia variedad en sus características, desde un aroma industria l a acetona, así como a fru ta l, etéreo hasta llegar al olor de madera. Ejemplo:

Entre las cetonas m onoterpénicas diinsaturadas más abundantes en la naturaleza, se encuentra la CARVONA, que figura entre los componentes m ayorita rios de los aceites de hinojo y eneldo. En las esencias de MENTA se encuentran las cetonas PIPERITENONA e ISOPIPERITENONA.

En la naturaleza las cetonas monoinsaturadas más abundantes son PULEGONA PIPERITONA, jun to con ISOPULEGONA e ISO - ISO - PULEGONA.

Piperitona Pulegona Isopulegona Iso-isopulegona

o

2-butanona 2,3-hexanodiona (aroma acetona) (a crema y

mantequilla)

dclohexanona acetofenona (frutal) (dulce y pungente)

O O3-pentanona acetilfurano(frutal etéreo) (resina a madera verde)

Las cetonas saturadas con grupos funcionales en los átomos C2 y C3, forman respectivam ente series de CARVOMENTONAS y MENTONAS, com ponentes básicos de las esencias de las p lantas de género M entha [44 ]. Ejemplo:

Las cetonas saturadas con grupos funcionales en los átom os C2 y C3, form an respectivam ente series de CARVOMENTONAS y MENTONAS, com ponentes básicos de las esencias de las plantas de género M entha [44 ], Ejemplo:

Mentona

3.6 FENOLES Y SUS DERIVADOSEn los Aceites Esenciales, los compuestos responsables del aroma se encuentran

haciendo parte compuestos fenólicos simples y fenoles enlazados glicosídicamente.

En los com puestos fenó licos simples, se tienen el ácido vainíllico, ácido gálico, ácido cum árico, ácido cafe ico y el h id roxitiroso l. Se les considera com o constituyen tes provenientes del aroma secundario, debido principalm ente a transform aciones fis icoquím icas de diversos com puestos, que por la acción de levaduras y bacterias, o por extracción de sustancias presentes en la madera, com unican un aroma específico, com o en el vino. A lgunos de ellos son, por ejemplo, el v in ilguayacol, eugenol, siringol y guayacol.

El contenido en com puestos fenólicos depende de la variedad de la uva o del fru to , así cu ltivado y como del grado de madurez del m om ento de la recolección de la cosecha. También se les considera como provenientes de procesos como el ahumado. En carnes y quesos se ha comprobado que se forman por degradación de la lignina. Igualm ente, en fru tas empacadas, que se han abierto o se han refrigerado por m ucho tiem po, y que por oxidación pueden llegar a form ar ácido ferúlico, generando aroma y sabor a viejo. También se han identificado en fru tas, hojas y vinos com o constituyen tes enlazados glicosídicamente.

En las siguientes estructuras se puede apreciar algunos de estos com puestos y su aroma variado, desde el olor a madera un poco astringente, hasta uno m uy dulce y penetrante, com o el de la vainilla.

p -c re so l 2 -m e to x i-4 -v ¡n ilfe n o l a -4 -e tilfe n o l 4 -v in ilfe n o l e u g en o l v a in illin a(a h u m a d o ) (c la v o ) (m a d e ra ) (a h u m a d o ) (c o n d im e n to ) (va in illa )

6 PERSAUD, K .C ., Q utob, P., Travers, A .M ., P isanelli and S. Szyzko. In O lfa ta c tion a nd Taste XI, Ed. Kuríhara, S p ringer Verlag, Tokyo. L ife Chem., Rep., 11, p. 3 0 3 , 1994. C itados p o r F acu ltad de C iencias D epa rtam en to de Q uím ica, U n ivers idad N aciona l, Bogotá , 2 0 0 4

En los Aceites Esenciales entre los compuestos responsables del aroma hacen partes los ésteres y lactonas alifáticas, aromáticas y terpénicas.

Los com puestos causantes de aromas agradables en fru tas más conocidos son los ésteres, siendo éstos los contribuyentes más im portantes del fla vo rde los alim entos y de los perfumes provenientes de las frutas. Muchos de ellos son llam ados "com ponentes im pacto ", puesto que están asociados al aroma que iden tifica el a lim ento. La piña contiene ésteres metílicos y etílicos de los ácidos [E ]-3-hexenoico, [Z]-4-decenoico y [E ,Z]-4-octenoico.

Los cinam atos de m etilo y e tilo tienen la peculiaridad de presentar un olor dulce un poco diferente al de los azúcares; son asociados más con la canela que con las fru tas ; sin embargo, en la fresa y en la guayaba, se han detectado en alta concentración. Los ésteres son el grupo de compuestos que ofrecen variedad o lfa tiva más diversa; por ejemplo, el hexanoato de etilo recuerda el aroma dulce del vino, el acetato de [Z ]-3-hexenilo , aunque tam bién es dulce, presenta un ligero toque a "verde" y el n icotinato de metilo es aun más herbáceo. La guayaba quizá es una de las fru tas más ricas en cuanto al contenido de ésteres se refiere; se han identificado aceta tos de com puestos C6, hexanoatos de metilo y etilo saturados e insaturados, así como ésteres aromáticos en cantidades apreciables, como el acetato de 3-fenilpropilo , el (E)-cinamato de etilo, acetato de cinamilo y acetato de 2 -feniletilo, comunes también en otras frutas. Los ésteres, identificados en los alim entos, presentan diversas estructuras; a continuación se muestran algunos ejemplos y la nota sensorial que los caracteriza [44 ]:

= Y ° "O

cinamato de etilo (aroma a canela y melón)

O

A Oo

acetato de ciclohexilo (Dulce)

O

butanoato de metilo (a banana y piña)

Isobutirato de geranilo (aroma dulce a rosa)

acetato de 3-fenilpropilo (floral a bálsamo)

Acetato de propilo (difuso a pera, muy suave)

Los ésteres cíclicos con gran aporte sensorial se conocen como las lactonas; éstas provienen de h idroxiácidos que por pérdida de una molécula de agua se cic lizan, poseen aroma agradable y un bajo valor umbral. Los 4-hidroxiácidos, específicam en te , se trans fo rm an en a -la c to n a s y los 5 -h idroxiác idos en P -lactonas, siendo éstas las que más se han encontrado en piña y m elocotón.

Una gran variedad de estos com puestos se forman durante la maduración de los vinos de uva y de otras fru tas , contribuyendo al "bouque t"; las más com unes son las a y p -lac tonas de 6 a 1 0 átom os de carbono. Ejemplos de lactonas comunes y su nota arom ática:

4-nonanólido (frutal a melocotón)

a - decalactona (dulce)

3-metil-4-octanólido (aroma a coco)

[Z]-6-Dodecen- a-lactona (frutal a melocotón)

3.8 COMPUESTOS FURÁNICOS

Por e fectos com o cam bios de tem peratura, durante procesos de cocción se genera en los a lim entos com puestos de carácter furán ico provenientes de la ciclización de azúcares, poseedores de aroma a caramelo. Poseen configuración planar. El 5 -m etilfurfura l, por ejemplo, se identifica como uno de los responsables del aroma dulzón en la carne asada. El 2 ,5 -d im etil-4-h idroxifu ran-3-(2H )-ona se ha encontrado en fru tas tropicales com o piña, guayaba, fresa, etc.

La estructura química de los com puestos furánicos, además del anillo que los caracteriza, puede tener grupos oxigenados como alcoholes, aldehidos, cetonas, éteres.

O. OH

O

norfuraneol (tostado, caramelo)

O

HO

abhexoba (caramelo y proteína)

O .OH

O

furaneol (frutal, fresa cocida)

\ ,OH

X xo

sotolona(caramelo)

OCH,

O

mesifurano (jerez y frambuesa)

SH

2-furfuriltiol (maíz tostado)

3.9 COMPUESTOS AZUFRADOS

De todos los constituyentes que componen un aroma, los más desagradables desde el punto de vista sensorial, son los com puestos azufrados, presentes en

d ife ren tes a lim entos, com o huevo, hortalizas, legumbres, vinos y bebidas. Los tioles se califican como sustancias que poseen los aromas más intensos e irritables. En baja concentración, son complem entarios de aromas agradables, como en el aroma del café tostado. En vino, cerveza y malta se consideran como provenientes de la metionina, debido a la presencia de microorganismos durante la fermentación. En v ino se han identificado el ácido 3-m etiltioprop ión ico, el 2-m etiltioetanol, m ercaptoetanol, 3-metil- tiopropanal, 3-m etiltiopropionato de etilo y benzotiazol, entre o tros, y en legumbres y hortalizas los tio les y com puestos disulfuro, que se desprenden durante la cocción, por ejemplo, en co liflo r y brócoli, causando un aroma desagradable.

O tros com puestos, como el 1-p-m enteno-8 -tio l, presentan aroma de frutas, el cual es uno de los constituyentes a los que se les atribuye el aroma a pomelo. A lgunos tio les y/o m etiltio les pueden encontrarse en muy baja concentración en los d iferentes alimentos; por ejemplo, en carnes curadas o en el aroma del café.

M uchos com puestos azufrados generan sabores picantes, como sucede en el rábano y en la mostaza, y se liberan por hidrolasas cuando ocurre ruptura celular. Los com puestos d isulfuro y trisu lfu ro de alquilo, como en la cebolla, ajo y cebo lle ta , son irritantes para la mucosa nasal y la glándula lagrimal, cuando son som etidos a troceado.

Las sigu ientes estructuras muestran la presencia de uno o más átom os de azufre, en su mayoría son irritan tes, ligeramente picantes, y poseedores de aroma desagradable.

Disulfuro de dialilo (parte del olor del ajo)

Disulfuro de metilalilo Trisulfuro de dialilo

OII

O

Disulfuro de metilalilo (parte del olor del ajo)

[Z]-ajoeno 3-vinil-[4H]-1,2-ditiina

CAPÍTULO 4 ANÁLISIS Y COM POSICIÓN DE LOS A C EITES ESEN C IA LES

El estudio de las diferentes variables que condicionan la calidad y la aplicabilidad del aceite esencial y, por ende, su precio y aceptabilidad en el m ercado, se realiza a través del estab lecim iento de la com posición quím ica del aceite. Anteriorm ente, esta identificación se convertía en una larga y tediosa operación, que consumía muchísimo tiem po, ya que requería el aislamiento y purificación de cada componente.

A lgunos de los m étodos más im portantes de separación e identificac ión de los aceites esenciales son: la destilación fraccionada; las técnicas cromatográficas de capa fina; cromatografía preparativa; cromatografía de columna; cromatografía líquida de alta e fic iencia (obtención de fracciones); crom atografía de gases (columnas capilares de alta eficiencia); técnicas espectroscópicas, particularmente la espectrom etría de masas (EM), la espectroscopia de resonancia m agnética nuclear (RMN) y la espectroscopia in frarro ja (IR); los sistemas crom atográ ficos acoplados a técnicas espectroscópicas, especialmente la cromatografía de gases acoplada a la espectrom etría de masas (CG/EM o CG-MS) y la crom atografía de gases acoplada a la espectroscopia infrarroja (CG-FTIR),y lo último es cromatografía líquida de alta resolución acoplada a crom atografía de masas. .

N orm alm ente se com binan varias técn icas de las descritas para que una sustancia se considere correctam ente identificada. Deben haberse obtenido resultados coherentes con esa identificac ión en un mínimo de dos técn icas; em pleando en el caso de la crom atogra fía de gases, dos colum nas de d is tin ta polaridad. La com binación más frecuente de análisis del aceite esencial por CG para determ inación de los índices de re tención, es por CG-EM (para el reg istro de los espectros de masas) [3 , 43 ].

Para aumentar el conocim iento de los Aceites Esenciales, se describirán algunas de estas técn icas en deta lle ; las cuales, hoy día se utilizan para iden tificac ión , confirm ación, cuantificación y contro l de calidad.

4.1 MICROTÉCNICA DE LA DESTILACIÓN

Se realiza en el m icroaparato de Likens y N ickerson, que es un diseño para destilación extracción sim ultánea donde se usan solventes orgánicos vo lá tiles

pesados y livianos. El aparato está diseñado para que todo el material volátil se reco lecte en 2 mL del solvente orgánico.

Su im portanc ia se basa en la confiabilidad y el tiem po necesario para la ob tenc ión de los resultados (aproximadamente 4 horas) [43 ],

4.2 MÉTODO TRADICIONAL DE LABORATORIO

El m étodo más tradicional para determ inar el contenido de aceite esencial en un material vegetal (Ph. Eur. 2 V .4 .5 .8 .) consiste en efectuar una hidrodestilación de un peso conocido de material vegetal y recoger el aceite esencial en un tubo graduado que se encuentra en un colector de destilación especialmente diseñado para este tipo de análisis. El co lector se acopla a un matraz que contiene el m ateria l vegetal y un cierto volum en de agua, el cual se calienta mediante una m anta ca lefactora, de potencia regulable, para provocar la destilación.

Tras la destilación, se puede medir el volumen de esencia destilado y fácilmente calcular el contenido, que se expresa en porcentaje volumen/peso (mL de aceite esencial por 100 g de m aterial vegetal) [5 ].

El equ ipo (F igura 3) m uestra las siguientes piezas: un recipiente de fondo redondo con cuello corto que en el extremo ancho tiene un diám etro interno de 29 mL; una prominencia en form a de pera, J, de 3 mL de capacidad; un bulbo L con capacidad de 2 mL; el tubo graduado JL de 1 mL de longitud divid ido en 0,01 m L; un c a n a l de tre s v ías M ; un condensador fundido al recipiente; el tapón de salida K' y el tubo K con un orific io de 1 mL de diámetro.

Figura 3. Colector de destilación empleado para la determinación del contenido en esencia de una especie vegetal.

Distancias en mm

Para operar el co lecto r se agrega el volum en del líquido de la destilac ión , se agregan algunos pedazos de porcelana porosa al balón ubicado en la parte in ferio r y se conecta el condensador; se in troduce el agua a través del em budo que llena N hasta el nivel B; se calienta el líquido y se ajusta la ve locidad de la destilación a 2 mL a 3 mL por m inuto (a menos que se establezca algo diferente). Para determ inar la velocidad de la destilación, se baja el nivel del agua por medio del canal de tres vías hasta el menisco del nivel in ferior (a), se cierra el canal y se mide el tiem po que le tom a al líquido alcanzar el nivel superior (b). Para regular la velocidad del proceso, se m odifica el calor con la apertura del canal M.

Posteriormente, continuando con la destilación, se introduce la especie vegetal. Finalmente, después de 10 m inutos de detener la calefacción, se lee el volum en de líquido recogido en el tubo graduado.

M uchas veces, se emplea un pequeño volum en, exactam ente m edido, de d iso lvente orgánico (que se in troduce en K ', form ando una capa por encima del agua en la parte J del co lec to r de la Figura 2) para favorecer la recolección del aceite esencial. Los d iso lventes orgánicos más usados con esta finalidad son el xileno y el 1 ,2 ,3 ,4 -te tram etilbenceno .

A unque este equ ipo (tam b ién llam ado tram pa tip o C levenger) está universalm ente aceptado, y está c itado , salvo mínimas variaciones, por casi todas las normas exis ten tes sobre extracción de esencias, conviene tener en cuenta que los resultados que se obtienen con el m ism o, no siempre pueden extrapolarse a un proceso realizado en escala industrial.

El principal problema que tiene es que el material vegetal está constantem ente inm erso en el agua h irv iendo durante todo el tiem po de extracción. Esto hace que si la planta tiene productos term olábiles, pueden descom ponerse parcial o to ta lm en te (por ejem plo la h idrólis is de ésteres, o la oxidación de aldehidos y cetonas), m odificando la calidad o el rendim iento del producto obtenido. Al estar el agua en perm anente con tac to con el material vegetal, va bajando su acidez, produciendo algunas conversiones o hidrólisis de los productos naturales Koedam y B outeked jire t7 encontraron por ejemplo que el rendim iento de la esencia de rom ero en una h idrodestilación es la m itad del obtenido con extracc ión con vapor de agua, además de m odificarse la calidad de la esencia. Se ha publicado tam bién en el caso de la esencia de com ino, cuyos principales com ponentes son aldehidos, donde se muestra cóm o varía la calidad de la misma en función de las d istin tas técnicas de extracción utilizadas.

Otra lim itac ión es que no hay posibilidad de m odificar la presión de traba jo , por lo que el tiem po de destilación de algunos materiales vegetales, com o raíces o co rte za s , pueden ser dem as iado la rgos, fa v o re c ie n d o o tra vez una descomposición de la esencia.

7 BOUTEKEDJIRET, C. y col. In fluence du m ode d 'e x tra c tio n su r le rendem ent e t la com pos ition de l'hu ile essentie lle de Rosm arinus o ffic in a lis L. Riv. it. EPPOS (22). 3 3 35 . Berlin, 1997 Y KOEDAM , A. y col. E ffe c t o f p H during d is tilla tion on the com pos ition o f the vo la tile o il from Jun ipe rus sabina. P lanta M ed ica Isup l.): 2 2 2 8 ,1 9 8 0 . C itados p o r BANDO NI, A ., 2 0 0 0

Finalmente, debe considerarse que el proceso que se realiza en esta trampa, es más un proceso de cohobación que de destilación simple, pues el agua que se condensa en el re frigerante vuelve al matraz o balón extracto r, lo que permite hacer una extracción más exhaustiva de los componentes hidrosolubles [3],

4.3 ANÁLISIS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES (CG)

Inicialmente para el análisis de los aceites esenciales se empleaban columnas em pacadas, que perm itían identificar satisfactoriam ente sólo componentes mayoritarios de la mezcla. La aparición en los años ochenta de columnas capilares de alta e fic iencia (columna tubulares abiertas) de vidrio o de sílica fundida con fases estacionarias inmovilizadas "bonded", abrió la nueva etapa en el análisis de los aceites esenciales, permitiendo la detección de la mayoría de los constituyentes de esencias, incluyendo componentes trazas.

La crom atogra fía de gases es ta l vez la crom atografía más im portante para análisis de aceites esenciales, por su rapidez y confiabilidad, es una técnica de separación que se basa principalmente en fenómenos de partición entre una fase m óvil gaseosa (helio, argón, hidrógeno, nitrógeno) y una fase estacionaria constitu ida por un líquido m uy viscoso retenido en el in terior de una columna crom atográ fica . La colum na se coloca en un horno con tem peratura regulable y programable, lo que perm ite al operador influir de forma decisiva en la separación de los com ponentes de la mezcla. El crom atógrafo se completa con un sistema de inyección, que perm ite in troducir la muestra en la columna y un detector que muestra las d iferentes sustancias a medida que van saliendo de la columna, una vez separadas. Las columnas cromatográficas utilizadas actualmente son de tipo capilar, están constitu idas por un tubo de cuarzo flexib le de diámetro muy pequeño (norm alm ente 0 ,2 5 mm) y longitud muy larga (desde 25 ó 60 m hasta 2 0 0 m ); p ro p o rc io n a n a lta reso luc ión y perm iten separar las m ezclas m u lt ic o m p o n e n te s de s u s ta n c ia s de d ive rsa p o la rid a d y /o isóm eros (m onoterpernos, sesquiterpenos, etc).

Para la identificación de los componentes del aceite esencial mediante CG se utiliza frecuen tem ente la com paración de sus tiem pos de retención (tiempo transcurrido entre la inyección de la muestra y la aparición del pico cromatográfico) con los de los patrones. Sin embargo, los tiempos de retención están fuertemente influenciados por numerosas variables, como la técnica de inyección, las variaciones de tem peratura o flu jo de los gases, el diseño de equipo, etc. Por este m otivo ha sido necesario la in troducción de parám etros relativos como son los tiem pos de re tención re la tivos y los índices de retención [3],

La identificac ión de los com ponentes del aceite se realiza a través de la com paración de los índices de retención de Kováts para dos fases estacionarias, polar y apolar, de las sustancias patrones, con los índices de Kováts obtenidos para los com ponentes del aceite, los cuales están reportados en la literatura. Las fases estacionarias más adecuadas son de CARBOW AX 20M (polietilenglicol, fase polar) y O V -101 (DB-1) (po lim etils ilicona, fase apolar) [43 ],

I = 1 0 0 n + 100

Figura 4. índices de retención de Kovats [43]

log t 'x - log t 'n

log t 'N - log t 'nn < N

t 'n < t 'x < t 'N

n = número de átom os de carbono en el n alcano t 'x = tiem po de retención ajustado del analito t 'n = tiem po de retención ajustado del n alcano t 'N = tiem po de retención ajustado del N - alcano

Frecuentem ente el análisis de mezclas com plejas exige una alta resolución crom atogràfica que no se logra fácilm ente con una sola columna crom atogràfica capilar. Adem ás, en algunos casos no se requiere la separación e identificación de todos los com ponentes presentes en la mezcla, sino un estudio detallado de solo una fracción responsable por c iertas características organolépticas y /o de activ idad b io lóg ica, en estos casos se usan d iferentes m od ificac iones de crom atografía gaseosa m ultid im ensional (varias columnas conectadas en serie), en particu lar, para el estudio de enantióm eros de terpenos presentes en los aceites esenciales8.

En la ú ltim a década el desarrollo de la crom atografía m ultid im ensional abrió nuevas posibilidades en el análisis de los A ceites Esenciales, sobre todo en la detección e identificac ión de los com puestos m inoritarios y en trazas en las cercanías de los 10 14 gramos. El empleo de las colum nas crom atográ ficas con fases estacionarias quirales perm ite d is tingu ir la presencia de isómeros ópticos en aceites esenciales [43 ],

8 S TA S H E N K O , E lena; PUERTAS, M ig u e l. D e te rm in a c ió n de la p u reza de e n a n tio m é ric a d e l¡im onneno en ace ites esencia les de c ítrico s m ed ian te crom a tog ra fía de gases b id im en s io n a l(CGBDJ. Inc lu ido en ECHEVERRI F., 1SB7, p. 53.

4.4 ESPECTROMETRÍA DE MASAS

La identificación de los componentes de los Aceites Esenciales se realiza con base en sus espectros de masas (EM). Se utilizan espectros de masas obtenidos por el im pacto de electrones (Im pacto Electrónico) (70 y/o 12 20 eV) y/o por la Ionización Química. Los espectros de ionización química son complementarios a los del im pacto e lectrón ico y especialmente útiles cuando en los espectros convencionales el ión m olecular (M + ) no aparece [3, 44],

Varios analizadores másicos (m agnético, cuadrupolar, de tram pa iónica) se u tilizan en espectróm etros de masas acoplados a crom atógrafos de gases. En los ú ltim os años los detectores de trampa iónica se emplean cada vez con más frecuencia en los estudios de mezclas complejas, incluyendo los aceites esenciales sobre todo cuando se requiere alta sensibilidad en los análisis.

Los espectros de masas de terpenos, principales constituyentes de los aceites esenciales, son en la mayoría de los casos bastante parecidos. Su identificación por los espectros está basada principalm ente en las diferencias cuantita tivas (intensidades de los iones); sin embargo las investigaciones de varios autores han perm itido encontrar los criterios experimentales (relación de las intensidades de los iones m oleculares y característicos, espectros de masas de colisiones activadas, energías c iné ticas liberadas durante las transiciones metaestables etc.) para la identificación de terpenos (básicamente, monoterpenoides) a través de sus espectros de masas. Bibliotecas de espectros de terpenos, d iferentes sistem as expertos en su identificación, permiten hoy en día realizar con toda seguridad la correlación tipo "Estructura Espectro de masas".

Es necesario anotar que las correlaciones entre las estructuras de sesquiterpenos C i5H24, y sus espectros de masas no han sido estudiadas con tanto detalle como las de los monoterpenoides. En varios trabajos la identificación de sesquiterpenos se realiza a través del uso de sus índices de retención. Se propone emplear simultáneamente los datos de espectrometría de masas y los valores de índices de retención de Kováts para fases estacionarias polar y apolar, empleando como sustancias patrón hidrocarburos lineales y los ésteres etílicos de los ácidos grasos La estructura de un sesquiterpeno se considera establecida sólo si coinciden los espectros de masas y los cuatro índices de Kováts determinados experimentalmente con los datos reportados para compuestos patrones [44],

En un espectro de masas, se observa, en las abscisas, la relación masa/carga (m/z) de los iones formados al fragmentarse la molécula y en las ordenadas la intensidad (abundancia) de cada uno de los iones formados. Dado que la carga suele ser unitaria, m/z corresponde generalmente a la masa de los fragmentos iónicos [3 ]

4.5 ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN)

La espectroscopia de resonancia magnética nuclear de Carbono 13 (RMN-C13) es un m étodo no des truc tivo que utiliza d irectam ente el aceite esencial, sin realizar ninguna separación previa, produciendo un espectro en donde aparecen

las contribuciones de todos los constituyentes del aceite a diferentes funcionalidades químicas tales como grupos C = O, C = C, C-O-C, C-OH, mostrando conectividades entre átomos de carbono y también conectividades con hetero-átomos.

A través de la espectroscopia de Resonancia M agnética Nuclear (RMN) se obtiene información sobre la estructura y la composición química de una muestra, gracias al estudio de la form a como ésta absorbe energía cuando se halla dentro de un cam po m agnético. La energía absorbida está asociada con cam bios en la orientación de aquellos núcleos atóm icos que se ordenan en respuesta a un campo aplicado. En particular, son de interés el hidrógeno de peso a tóm ico 1 y el isótopo del carbono de peso atóm ico 13 (con una abundancia del 1 , 1 %), porque se com portan com o pequeños imanes y se orientan paralela o an tiparalelamente a la dirección del campo magnético aplicado.

El gran poder analítico de la espectroscopia RMN surge del hecho que la energía necesaria para inve rtir la orientación de un núcleo dado, no depende exclusivam ente de la m agnitud del cam po m agnético aplicado, sino que está modulada por la densidad e lectrón ica alrededor del núcleo, su orientación y distancia e lectrónica alrededor del núcleo, su orientación y distancia re lativas a otros núcleos vecinos, y la geometría global de la molécula. Es decir, la estructura de la m olécula hace que los núcleos que la constituyen requieran d iferentes valores de energía para invertir su orientación con respecto al campo m agnético aplicado, ya que a cada uno corresponde un am biente quím ico d iferente. En consecuencia, los núcleos de carbono 1 3 ó los núcleos de hidrógeno en la m uestra, se pueden d is tingu ir en un g rá fico de intensidad de adsorción versus energía, obteniéndose así los espectros de Resonancia M agnética Nuclear de carbono 13 (espectro RMN C13) y los espectros de Resonancia Magnética Nuclear de Hidrógeno (RMN H 1).

En el espectro de RMN se distinguen d iferentes regiones, las cuales están asociadas con am bientes quím icos similares para los núcleos que form an parte del m ism o tipo de grupo funcional. Por ejemplo, los hidrógenos de los grupos CH3 aparecen en el extrem o derecho del espectro, m ientras que los hidrógenos de los grupos aldehido (R-CHO) aparecen en el extrem o opuesto.

Dada la alta resolución disponible hoy en día con esta técn ica , es posible d is tingu ir dentro de los picos pertenecientes a una misma región del espectro (funcionalidad) aquellos correspondientes a diferentes constituyentes del aceite esencial. Esto permite, a través del estudio del comportamiento de sus intensidades y áreas, utilizar esta técnica para supervisar cambios cualita tivos y cuantita tivos en la composición química del aceite esencial, para aquellos componentes presentes en concentraciones mayores del 1 %.

A través de experim entos de RMN conocidos com o DEPT (D istortion less Enhancement by Polarization Transfer), es posible obtener subespectros, en los cuales únicam ente aparecen las señales de los carbonos con un mismo grado de protonación. Es decir, pueden lograrse espectros en donde las señales son exclusivam ente de carbonos cuaternarios o carbonos m etílicos, o m etilénicos o metínicos. Esta selectividad es de gran utilidad para la caracterización del aceite esencial y el contro l de su calidad [44 ].

4.6 ESPECTROSCOPIA INFRARROJA (IR)La espectroscopia infrarroja es una ayuda rápida para identificar los principales

grupos funcionales presentes en la mezcla, pero la naturaleza ancha de las señales que constituyen el espectro conduce a una muy baja resolución cuando se tienen mezclas de com puestos químicamente similares, tal como es común en el caso de los aceites esenciales.

Las señales que aparecen en un espectro infrarrojo informan sobre la energía absorb ida por las d ife ren tes fo rm as en que pueden v ibrar las moléculas constituyentes de la muestra, tales como variaciones en la longitud de los enlaces, torsiones y variaciones angulares. Una técnica analítica bastante potente se obtiene al acoplar la cromatografía de gases con la espectroscopia infrarroja (CG-FTIR).

La corriente de gas que sale de la columna crom atográfica se dirige por medio de líneas de transferencia calentadas, hasta una celda para gases o hasta un tubo de luz. T íp icam ente, éste está hecho de acero inoxidable, vidrio o cuarzo, con un recubrim iento in terior en oro y con ventanas transparentes a la luz in frarro ja (ventanas de KBr).

Para obtener el espectro de los com ponentes de la mezcla gaseosa que circula por el tubo de luz, se hace pasar luz infrarroja desde una de las ventanas del tubo y en el o tro extrem o se instala un detector a ltam ente sensible, cuya señal se analiza por el m étodo de la transform ada de Fourier (interferom etría). Luego de atravesar el tubo de luz, la corriente gaseosa se lleva a un detector convenc iona l de c rom a tog ra fía de gases. De esta manera se obtiene el crom atogram a de la muestra y los espectros infrarrojos de sus constituyentes.

El paso final del análisis es la búsqueda automática de los espectros infrarrojo obtenidos en una biblioteca de espectros en fase vapor de compuestos patrones.

La mayoría de los productos naturales, tales como aceites, perfumes, carbones y destilados del petró leo, contienen m uchos com puestos isoméricos. Debido a que estos isómeros d ifie ren en sus espectros de infrarro jo, la metodología CG- FTIR se presta para su estudio.

Las aplicaciones de esta metodología a los aceites esenciales comenzaron a principios de la década de los 80, inicialmente con columnas empacadas y posteriormente con columnas capilares de alta resolución. El análisis de la composición de los aceites y el estudio de su variación como resultado de procesos químicos com o por ejemplo, la degradación de aceites esenciales, se ven facilitados por la posibilidad que permite el método CG-FTIR de procesar los datos para obtener cromatogramas en los cuales aparezcan únicamente compuestos que poseen un m ismo grupo funcional. De esta manera se pueden estudiar independientemente, por ejemplo, los alcoholes y las cetonas, presentes en un aceite.

Una lim itación, que está siendo subsanada recientemente, es la disponibilidad de bibliotecas suficientemente grandes de espectros en fase vapor de compuestos puros, para la identificación de los componentes del aceite a través de la búsqueda espectral autom ática [44 ].

4.7 CROMATOGRAFÍA DE GASES ACOPLADAA ESPECTROMETRÍA DE MASAS (CG/EM)

Durante las dos últim as décadas se ha dem ostrado que uno de los m étodos más efic ientes para el estudio de la com posición de los Aceites Esenciales es la cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas.

Los componentes del aceite se pueden separar simultáneamente e identificar con base en sus tiem pos e índices de retención y los espectros de masas, los cuales son característicos para cada sustancia. El método CG/EM permite realizar en una sola operación, para una muestra del orden de 1 /vL, un análisis cualitativo jun to con una indicación de las proporciones en las que se encuentran los com ponentes. Cuando se dispone de sustancia patrón, la calibración del equipo perm ite un análisis cu an tita tivo exacto de la m uestra. Este es un m étodo com pletam ente adecuado para la identificación debido a que los com ponentes del aceite son com puestos volátiles y de bajo peso molecular (< 250 da lton). La esencia se inyecta directamente en el cromatógrafo, sin ningún tratam iento previo. Esto elimina cualquier posibilidad de introducir modificaciones en la composición de la muestra o en la estructu ra de sus constituyentes.

En la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas se escogen los crom atogram a de los picos más altos, o en un caso específico, el pico de interés, y éste se hace llegar al espectróm etro de masas para correrlo. Un espectro de estos tiene en las abscisas del crom atogram a los picos con sus tiem pos de retención en m inutos, y en las ordenadas, la intensidad relativa porcentual de los fragm entos de las moléculas, com o se muestra en la Figura 4:

Intensidad relativa, %

STASHENKO, E .,1 9 9 4 , p .5 1

Figura 5. Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas

En la Tesis de Ingeniería Química del año 2003 , realizada en la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales, titu lada "Com paración de dos métodos de extracción de aceite esencial utilizando Piper aduncum (cordoncillo) procedente de la Zona C afete ra" y dirig ida por el profesor Gildardo M ontoya Cadavid (autor de este te x to ), se u tilizó la técn ica crom atogra fía de gases acoplada a espectrometría de masas para identificar los componentes mayoritarios del aceite esencial de Piper aduncum . Para ello se empleó el so ftw are WSEARCH 32 (proporcionado por el profesor Carlos López, de la Universidad de Antioquia), el cual com para el patrón obtenido en la CG/EM de la sustancia problema con patrones teóricos de las sustancias más parecidas y mediante la diferencia de las g rá ficas entre estos, convertidas en probabilidad, se determ ina cuál es el com puesto. Este programa perm ite además, calcular las áreas bajo cada pico, lo que se traduce en el porcentaje del com puesto en la muestra problema. A partir del crom atogram a de masas se calcula la masa exacta de cada compuesto en la muestra.

En el trabajo, se analizaron los picos más representativos del cromatograma, de acuerdo a su altura, resolución y tam año. Las pruebas se realizaron en un equipo H e w le tt Packard con una colum na capilar de 30 m * 0 ,5 mm, equipada con un de tec to r split con inyección manual, y las condiciones de corrida fueron:

Gas de arrastre: Helio.

Velocidad del gas de arrastre: 32 cm/s.

Tem peratura del inyector: 2 5 0 °C .

Tem peratura de la interfase: 2 5 0 °C .

A rranque del horno: 7 5 °C durante 4 m inutos, la tem peratura debe subir hasta 2 0 0 °C a una razón de 3 °C /m ¡, cuando la tem peratura alcanza un va lor de 2 0 0 °C , debe perm anecer allí 8 m inutos.

Para la preparación de la m uestra: se realizan diluciones en diclorometano en relación 1 0 : 1 .

En la identificación de cada componente se pueden observar tres espectros ■ el primero corresponde al compuesto teórico que el software selecciona como identificación, el tercero corresponde al pico de la muestra y el segundo representa la diferencia entre estos dos (entre menor sea la diferencia mayor es la probabilidad que el compuesto identificado corresponda con el seleccionado por el software).

Para una muestra de aceite esencial de las hojas de Piper aduncum, obtenido por arrastre con vapor de agua, se identificaron los componentes referidos en la Tabla 3 y los espectros de masas correspondientes a uno de los compuestos, el Apio l, comparados con los de referencia de la biblioteca del software, se grafican en la Figura 6 , la cual m uestra una correspondencia con este com puesto en un porcenta je del 80 %.

Tabla 4. Componentes identificados en una muestra de aceite esencial de Piper aduncum

Compuestoidentificado

Tiempo de retención

Altura del pico

Área del picoruruenidje ueicompuesto en

la muestraApiol 31,992 3624018 1014627173 47,319Germacreno D 26,046 4726563 463156801 21,6Gama Elemeno 26,579 3175848 166677886 7,773Cariofileno 23,421 2945591 129451655 6,037Miristicina 27,555 1621950 84921961 3,96

Compuesto teórico

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 (M)ApiOl

Diferencia de compuestos

i........... i- i 1 ¡ 'i .i" ; : i p : i n i r 1 ; t t i " i............ ~ i30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

100

50

Pico de la muestra

17731 39 45 S359&5 7¿83 91 1?6 I¿1 133 161 J 191 * ¡ 7

222

" i i i i i i i " i i i i i i i i i i

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

Figura 6. Patrones de comparación para el Apiol

Se com para pico a pico los de la m uestra con los del espectro de masas teórico, ejemplo:

222 Vs 222 207 Vs 207 191 Vs 191 177 Vs 177 161 Vs 161

y así hasta llegar al extrem o de la izquierda donde se captan ciertas diferencias e jem plo: en la m uestra aparece un pico a 39 que en el com puesto teórico no existe , pero las diferencias son mínimas por lo que se puede asegurar que el com puesto de la muestra es Apiol.

CAPÍTULO 5 M ÉTODOS DE EX TRA CCIÓ N DE ACEITES E SE N C IA L E S

Los Aceites Esenciales se extraen de los tejidos vegetales mediante diversos procedim ientos físicos y quím icos según la variedad de la planta, condiciones de cu ltivo , época de reco lección, partes de la planta, manejo del m ateria l vegetal, m étodos de obtención y a lm acenam iento, activ idad bio lógica, propiedades organolépticas, aplicación, cantidad, pureza y estabilidad del aceite esencial que se pretenda obtener. Siendo precisam ente la correcta aplicación del m étodo de extracción lo que determ inará en m ayor medida la calidad del producto.

Es evidente que ninguna cantidad de mejoras en los aspectos tecno lóg icos puede com pensar la mala calidad del material original. Por ello, las pruebas químicas en la materia prima deben anteceder la extracción, pues si no se realizan, se puede perder tiem po y dinero en material de calidad in ferior a la normal [48 ],

Dependiendo de las variables anteriores, se tienen varias técnicas de extracción, com o se m uestran en la tab la 4:

Tabla 5. Métodos de extracción de Aceites Esenciales

Método Rrocedimiento Productos Obtenidos

Métodos directosExtrusión

Compresión de cáscaras Raspado de cáscaras

Ace ites esenciales cítricos

ExudaciónLesiones mecánicas en cortezas

Gomas, resinas, bálsam os

MétodosIndrectos

Destilación

Directa

A ce ites esenciales y aguas arom áticas

A rrastre con vapor de agua (d irecto , ind irecto, a presión, a vacío)D estilación - maceración (liberación enzim àtica de agliconas en agua caliente)

Extraccióncon

solventes

Solventesvo lá tiles

En caliente Infusiones y resinoides a lcohólicos

En frío Concretos y absolutos

Solventes fijos (grasas y aceites)

En caliente A bso lu tos de pomadas

En frío A bso lu tos de enflorados

Técnicasde

vanguardia

U tilización de u ltrasonidos en el proceso ex tra c tivo de la destilaciónExtracción por m icroondasExtracción con flu idos en estado supercritico

Los Aceites Esenciales se procesan generalmente para extraer sus componentes m ayo rita rios en fo rm a pura, por lo cual el térm ino s ign ifica un grupo de com ponentes con características y rango de ebullición similar.

La mayoría de los m étodos para la extracción de Aceites Esenciales se basan en la rup tura de las glándulas secretoras de aceite. Se observa que los únicos Aceites Esenciales verdaderos se obtienen de métodos de destilación y expresión. Éstos son los aceites esenciales de grado más alto de pureza, y son los más deseables para el uso en aromaterapia.

En el resto de los m étodos se obtienen productos arom áticos que contienen varias porciones de aceite esencial jun to con rastros de solvente. Éstos aceites se emplean sobre todo en industria de la perfumería, la medicina herbaria y el cu idado de la piel [1 9].

Estudiaremos en detalle las técnicas o métodos de extracción, más conocidos.

5.1 MÉTODOS DIRECTOS

5.1.1 Procesos de expresión para cítricosLos m étodos d irectos se aplican principalm ente a los cítricos, porque sus

aceites están presentes en la corteza de la fru ta , y el calor de los métodos de destilación pueden alterar su composición.

El aceite de los c ítricos está contenido en numerosas celdillas distribuidas regularm ente en el epicarpio. A l exprim ir la corteza se rompen las celdillas y emerge el aceite que se recolecta en forma inmediata como un líquido turbio con el agua de las células, para evitar que sea absorbido por la corteza esponjosa que resulta después de este tipo de procesos. Por esta razón todas las máquinas que procesan cítricos cuentan con un sistema de aspersión de agua que moja constantem ente la superficie del fru to . Finalmente, el aceite se separa y clarifica por decantación, centrifugación, filtrac ión u otros m étodos [1 9],

Rodano clasificó en las siguientes etapas los fenómenos que ocurren durante la extracción del aceite esencial de cítricos [3]:

a. Laceración de la epiderm is y de las celdas que contienen la esencia.

b. Creación en la cáscara de áreas con mayor presión que sus circundantes a través de las cuales el aceite fluye al exterior.

c. Abrasión de la cáscara, con form ación de pequeñas partículas de la raspadura. La extracción del aceite se realiza en forma manual o mecánica sobre la pulpa de la fru ta o sobre la cáscara.

Los pasos del diagram a de flu jo que se realizan en el proceso de extracción de un aceite de cítricos son:

Cáscaras de la fru ta cítrica expresora (máquina que exprim e) aceites esenciales, ceras de la fru ta aceites esenciales separados y envasados [19 ].

5.1.2 RaspadoPara dism inuir la mano de obra, principal inconveniente de la expresión, se

han inventado varias máquinas basadas en raspar los fru tos enteros, en unos sale la esencia ya liberada, m ientras que en o tros se obtienen raspaduras las cuales son com prim idas [ 1 ].

5.1.3 ExudaciónÉste procedim iento más que para obtener esencias, se utiliza para aislar de

árboles y arbustos, sus gomorresinas; productoras luego de ciertas esencias por diferentes tratam ientos.

5.1.4 Extrusión por alta presión, para extraer aceite de cáscara seca, semillas de cítricos, café tostado y otras semillas.

Se realiza a través de m áquinas extrusoras de torn illo como se ilustra en la figura.

Figura 7. Extrusor de aceite de café y aceites de otras semillas, propiedad del autor

5.2 METODOS INDIRECTOS

Los aceites esenciales no son hom ogéneos en cuanto a com posic ión . Sus d iversos com puestos co ns titu tivos varían uno del o tro en sus caracterís ticas quím icas y físicas. La m ayor parte de estos com ponentes son vo lá tiles y relativamente inmiscibles con el agua, una característica que permite su separación de la mezcla del destilado.

Como la mayoría de los A ce ites Esenciales son una mezcla de com puestos volátiles, cum plen la Ley de Raoult, por consiguiente a una tem peratura dada, la presión to ta l del vapor ejercida por el aceite esencial será la suma de las presiones del vapor de sus com ponentes individuales que se puede expresar como sigue:

P = p, + P2 + P3 + Pn + ...

Durante el proceso de la destilación de vapor, la vaporización del aceite, es decir todos sus componentes, ocurre a una temperatura menor que la del punto de ebullición del agua, ya que todos los componentes forman una mezcla con agua que hierve en un punto de ebullición constante, intermedio y menor que el del agua [48].

En una destilación por e fecto de una corriente directa de vapor de agua, el agua ejerce la doble función de calentar la mezcla hasta el punto de ebullición y d ism inu ir la tem pera tura de ebullición del sistema, al aum entar la presión del sistema por la adición de la presión parcial del vapor de agua en la Ley de Raoult que rige el sistem a [3].

La relación entre la cantidad de vapor de agua y la del aceite esencial volátil extraído se puede indicar por la ecuación:

Donde:

Ps = Presión parcial del vapor.Ls = Moles del vapor em itido de la carga. pT = Presión to ta l dentro del sistema.|_T = Moles to ta les del vapor generado, por ejemplo

vapor + aceite esencial.

La tecnología de la destilación variará dependiendo de la escala de la operación. Por ejem plo en el caso de una especia fina com o el cardam omo o el clavo, las mejores condiciones para la destilación pueden ser diferentes a aquéllas para una hierba com o la citronella. La escala de la operación, o el tam año óptim o pueden diferir por el hecho de que las hierbas se pueden cosechar en mayores cantidades que las especias finas.

Para realizar una buena destilación se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

■ Naturaleza del material vegetal, disponibilidad y almacenamiento. La mayoría de los parám etros se pueden determ inar solamente por la experiencia y por eltraba jo experim enta l en planta p ilo to. La lite ra tura, o la experiencia de otrospuede servir com o guía aún en las circunstancias en las cuales el trabajo realizado sea d ife ren te , y posteriorm ente se resuelven las condiciones particulares a la situación dada. Aunque esto implica tiem po así como un gran gasto inicial, con la predeterm inación de las condic iones óptim as se obtendrán dividendos tan to económ icos com o en experiencia.

m Tamaño de la carga de destilación. El tamaño óptimo de la carga se determina por el tam año disponible del destilador. Sin embargo, existe cierta variación con respecto a la naturaleza del m ateria l, en particular a su densidad de granel.

En el caso de las hierbas lo mejor es compactar el material cargado al destilador su fic ientem ente para asegurar el paso suave y uniform e del vapor a través del lecho de materia prima, para evitar que la producción de aceite se reduzca considerablemente.

En el caso de especias tales como clavo, p im ienta, nuez m oscada molida y cardamomo es mejor emplear un pequeño destilador, y para las grandes cosechas, se puede utilizar un arreglo de destiladores en serie.

■ Metodología y opciones de la destilación. La metodología de la destilación depende a menudo de la naturaleza de la materia prima y del equipo disponible. Los materiales voluminosos exigen el uso de destiladores bien puede ser del tipo LT (" low technology") o RT (“regular technology") y aunque el último es más costoso, produce un mejor control de la destilación, lo que a largo plazo es más rentable.

La velocidad de flu jo de vapor a través del lecho de m ateria prima es un parám etro crucia l. El vapor debe flu ir no solam ente a una velocidad uniform e, sino que el fac to r de remojo del vapor tam bién es una im portante consideración. En el caso de destiladores del tipo LT, donde el vapor se genera in s itu , la humedad del vapor es fija y la velocidad de flu jo se determ ina por la velocidad a la cual se aplica el calor al agua que está contenida en la base del destilador. El tiem po de la destilación se determ ina graficando: Volum en to ta l del aceite condensado vs. tiem po y la destilación se com pleta cuando la curva se aplana indicando que se ha extraído un ciento por c iento del aceite.

El estudio para determ inar el tiem po óptim o de destilación se puede realizar usando destiladores de planta p ilo to. Sin embargo, tales resultados deben ser cuidadosam ente extrapolados a la situación particular. Es mejor u tilizar los resultados a escala experim enta l como guía y posteriorm ente determ inar las condiciones de funcionam iento.

La composición química y las características físicas influyen en la determinación de la tecnología que se empleará. Por ejemplo algunos aceites tienen solamente com ponentes de pH neutro y por lo tan to el equipo se puede constru ir con m ateriales com parativam ente más económ icos com o el acero suave. Por otra parte algunos aceites tienen componentes ácidos predominantes, particularmente fenoles ácidos tales com o el eugenol, y en tales casos el uso del acero suave se puede hacer con algunas lim itaciones. Cuando se construye el equipo usando cobre, los aceites ácidos o los aceites que contienen los fenólicos salen de color verde debido a la interacción con el cobre.

En general a escala industria l de procesos se encuentran los siguientes com ponentes de un equipo de destilación [48 ]:

1. Fuentes de energía.

2. Un tanque extracto r que contiene el vegetal (planta aromática)

3. Sistema condensador (intercambiador de calor).

4. Separador del aceite (vaso florentino).

5 .O tros equipos e instalaciones.

5.2.1 Destilador (también llamado extractor o alambique)El destilador es el recipiente donde se carga el material vegetal que se destila.

Su capacidad por lo tan to es variable y depende de la escala de la operación considerada. El destilador generalm ente es de form a cilindrica y se instala vertica lm ente [48 ].

En la Figura 7 el tanque de extracción (B), fabricada con chapa de acero inoxidable, está form ada por el cuerpo de carga, o alambique propiamente dicho y por la cúpula, o parte superior. El tanque es cilindrico, de paredes dobles, con una capacidad de carga de 100 L, rematado en su parte inferior con un casquete sem iesférico. En la parte inferior del tanque extractor se encuentra el dispositivo de inyección de vapor (d ifusor de vapor), consistente en un sistema de tubos perforados, de acero inoxidable, por los que borbotea el vapor de agua procedente de la caldera. Inm ediatam ente por encima de este d ispositivo de inyección la parte cilindrica lleva soldada una platina de acero inoxidable que sirve de soporte a una bandeja o canasta perforada, sobre la que descansa la materia prima vegetal que se va a destilar. Para fac ilita r la descarga, esta bandeja va provista de un vástago unido a su centro geom étrico y perpendicular a su plano. Al m ism o tiem po la canasta perforada soporte de la materia prima, hace también el papel d is tribu idor del vapor. En la parte más baja del casquete semiesférico in ferio r (el fondo del ex trac to r) se encuentra colocada una llave de salida para eliminar el agua condensada (común en los modelos donde se emplea una caldera externa para generar el vapor) [1 8 , 48 ].

La fuen te de energía más com ún y versátil es el gas natural, aunque en form a ind is tin ta se puede utilizar ACPM, carbón mineral y preferiblem ente un biocombustible.

La cúpula tiene forma tronco-cónica, y se conecta herméticamente con la parte cilindrica por medio de un sistema de cierre similar al utilizado en las autoclaves y por su parte superior se une por medio de una junta hermética al, cuello de cisne o alargadera, construido tam bién en acero inoxidable. A su vez, el cuello de cisne se conecta por su otro extrem o con el arranque del condensador [1 8 ],

La capacidad de los destiladores cilindricos industria les puede variar desde1 .0 0 0 a 5 .0 0 0 L. La designación del tam año apropiado se relaciona con las siguientes consideraciones:

- Cantidad de m aterial vegetal disponible para la destilación.

- Fuentes de energía y su disponibilidad.

- D isponibilidad del agua, el vapor y la mano de obra.

- Transporte e instalaciones para el almacenamiento de las materias primas y el aceite.

En lugares donde la materia prima es re lativam ente abundante y por lo tanto está d isponib le continuam ente , se puede utilizar un arreglo de destiladores en serie con capacidad entre 1 .0 0 0 y 2 .0 0 0 L, con un sistema de condensación

simple o m últip le. Los destiladores de este rango de capacidad se emplean generalmente para los siguientes tipos de material vegetal:

- Hierbas: citronela, lim oncillo, palmarosa.

- Material frondoso: menta, pachulí, hoja de canela, hoja de clavo, eucalipto.

- Ápices floridos: lavanda, tom illo.

- Especias: ástago del clavo y brotes, cardam omo, nuez moscada molida.

En algunos casos el destilador no es c ilindrico sino que tiene form a de una sección cónica donde el d iám etro más grande está en la parte superior. Tales destiladores tienen la reputación de proporcionar un paso más uniform e de vapor a través de la carga, y fac ilita r la descarga del m aterial vegetal gastado después de la destilación.

Es venta joso si se aísla to ta lm en te el destilador de form a adecuada para reducir al mínimo las pérdidas de calor [48 ].

5.2.2 Fuentes de energíaSe deben considerar dos tipos básicos de fuente de energía en la destilación

de los Aceites Esenciales comerciales. En primer lugar la combustión de la madera, la cual una vez iniciada, se m antiene con el material vegetal ya extraído en una destilación anterior, de ta l modo que se ahorra el com bustib le, además de evitar un problema ambiental causado por la acumulación del material orgánico gastado.

Por otro lado, una destilería más sofisticada puede perm itirse el uso de una caldera para generar vapor. En un generador de vapor, el agua se evapora in icia lm ente para form ar vapor que está en equilibrio con el agua en ebullición a la presión de generación. El vapor así form ado se satura, y cualquier dism inución en la tem peratura o aum ento de presión dará lugar a la condensación. No es apropiado en el vapor un contenido de agua demasiado alto y por lo tan to antes de ser introducido al destilador, el vapor se precalienta en un recalentador instalado dentro de la caldera. El vapor calentado apenas sobre su temperatura de saturación es el mejor para la destilación, ya que se requiere de cierto grado de humedad en el vapor para prom over la difusión de los aceites esenciales presentes dentro de la célula del material vegetal. En la Figura 7, la caldera de vapor (A) es cilindrica, ve rtica l, con sistema de ca lefacción e léctrica y provista de los accesorios de seguridad [1 8 , 48 ].

5.2.3 Sistema condensador (intercambiador de calor)La función del sistem a condensador involucra la rem oción de calor para

convertir rápidam ente en estado líquido, a una tem peratura entre los 35 y 45 °C, la mezcla de vapor de agua y aceite esencial que emerge del destilador. En la práctica general dentro de la industria del aceite esencial existe una variedad de condensadores de uso común. Los dos diseños más populares son: El tipo de serpentín en agua o tipo SERPENTÍN, y el tipo coraza y tubo o tipo TUBULAR.

Tabla 6. Principales diferencias entre los tipos de condensador tipo Serpentín y Tubular

Tipo Serpentín

Facilidad en la fabricación

Poca economía del agua

Tipo Tubular

Requiere las instalaciones de un taller para su construcción

Satisfacción economía del agua

Bajo coeficiente de transferencia de calor A lto coeficiente de transferencia de calor

El suministro de agua corriente no es esencial

A lta presión durante la destilación

Requiere el suministro de agua corriente

Relativamente poca o ninguna presión durante la destilación

Para los países en vía de desarrollo el tipo serpentín es más frecuente. La razón es tan to por la economía como por la facilidad de la fabricación [48 ],

El tipo serpentín en su forma más simple, como el serpentín refrigerante (C) de la Figura 7, consta de dos partes: el baño de refrigeración y el serpentín refrigerante propiam ente dicho. El primero es cilindrico, con una capacidad de 300 L, está construido con chapa galvanizada, con un dispositivo de entrada del agua fría por la parte inferior y salida de la caliente por la superior; en su interior va sumergido el serpentín refrigerante, de forma helicoidal, construido con tubo de acero inoxidable y con salida de los productos condensados en la parte inferior. Las mejoras y los grados de sofisticación del condensador dependen de factores como la disponibilidad de agua, disponibilidad de las instalaciones de fabricación, materiales disponibles, cantidad estimada de materia prima por carga, etc [1 8, 48],

El condensador tipo tubular generalmente se prefabrica en un taller industrial, pues los tubos m últip les tienen que ser soldados en compartim ientos a cada lado para transportar el vapor entran te y el condensado saliente.

5.2.4 Separador del aceite (vaso florentino)El condensado que emerge de la destilación de vapor (destilado) es una

mezcla de agua y aceite esencial. Si el aceite esencial es más ligero que el agua se ubicará en la capa superior o en la capa in ferior, si es más pesado. Algunas veces se d is tribuye en ambas capas debido al hecho de que las fracciones más ligeras pasan a la capa superior m ientras que las fracciones más pesadas se aglomeran en la capa inferior.

La función del vaso flo rentino (señalado con D en la Figura 7) es separar el aceite a partir de la fase acuosa. Los tres tipos de separadores de uso común son:

T ipo S -1 : Para separar aceites menos densos que el agua.Tipo S-2: Para separar aceites más densos que el agua.T ipo S-3: Para separar aceites que tienen en el destilado componentes menos

densos así com o com ponentes más densos.

Los Aceites Esenciales son en general escasamente solubles en agua y ésta es la característica que perm ite e fectuar las separaciones a partir de la fase acuosa. A medida que la fase del aceite destilado se condensa, éste se separa en d istin tas capas debido a las diferencias en la gravedad específica y el re tiro de cada una de estas capas, de acuerdo con las circunstancias, se fac ilita por el uso del vaso flo rentino ; en cuyo diseño se debe considerar el hecho de que el volumen de la fase acuosa del destilado es considerablemente m ayor que el de la fase del aceite. Por lo tan to el vaso florentino se diseña para perm itir la descarga continua de la fase del agua durante la destilación [48 ],

Para el diseño de los separadores de aceite se necesitan determ inar los tiem pos de residencia en el que el aceite esencial puede alcanzar el fondo ó flo ta r. De acuerdo al tiem po de residencia que se determ inó y el flu jo de condensados que se maneja, puede calcularse el volum en del separador de aceites.

Salida del aceite

Para aceites más pesados que el agua Para aceites más livianos que el agua

Figura 8. Separadores para aceites más densos y separadores para aceites menos densos que el agua

5.2.5 Otros equipos e instalacionesEn la Figura 7 la conducción del vapor de la caldera al alambique se hace

mediante una manga flexib le (E), de tejido especial, reforzada exteriorm ente con fleje metálico.

El alambique va provisto de un sistema de basculación que perm ite la fác il y rápida descarga de las plantas agotadas y de la limpieza del m ismo. También la instalación está provista de un sistema de elevación de la cúpula del alambique y cuello de cisne, que fac ilita igualm ente la carga y descarga de la m ateria prima (G). Adem ás, todos los equipos de la Figura 7 están colocados sobre una base forrada de cerám icas, con las conducciones necesarias para la fác il evacuación de las aguas residuales [18 ].

5.3 MÉTODOS DE DESTILACIÓN

5.3.1 Destilación por arrastre con vapor de agua generado en una caldera

El térm ino destilar proviene del latín destillare\ separar por medio del calor, en a lam biques u o tros vasos, una sustancia vo lá til que se llama esencia, de otras más fijas, enfriando luego su vapor para reducirla nuevamente a líquido.

La destilación por arrastre con vapor de agua es el proceso más común para obtener los aceites esenciales de las plantas, más no es aplicable a flores. En esta técn ica se aprovecha la propiedad que tienen las moléculas de agua en estado de vapor de asociarse con moléculas de aceite. La extracción se efectúa cuando el vapor por presión entra en contacto con las células de las partes de las p lantas y las rompe liberando la esencia y atrapándola en las gotas de agua del vapor que luego se condensa en el destilador [3, 58],

Como el vapor de agua penetra en los tejidos del material vegetal y vaporiza la mayoría de las sustancias vo lá tiles, para asegurar una mayor superficie de con tacto y exposición de las glándulas de aceite, se requiere picar y/o moler los vegetales según su consistencia así: flores y hojas form adas por materiales no fib rosos se pueden destilar sin picado o molienda previa; flores, hojas, ta llos y raíces de m ateria les fib rosos se deben picar y/o moler, teniendo en cuenta que en este proceso de m olienda pueden haber pérdidas ocasionadas por el calor producido debido a la form a y ro tación del molino [45 ].

Durante la extracción por arrastre de vapor de agua pueden ocurrir procesos colaterales como polimerización y resinificación de losterpenos; así como hidrólisis de ésteres y destrucción térm ica de algunos com ponentes [44 ],

El proceso de la destilación de vapor d irecto tiene varias ventajas sobre los o tros procesos descritos hasta ahora:

- Energéticamente es más eficiente.

- Provee un mejor contro l de la velocidad de destilación.

- Existe la posibilidad de variar la presión del vapor que alternadam ente permite emplear presiones bajas para los aceites con componentes volátiles a ltos, y de presiones altas para com ponentes volátiles bajos tales como los sesquiterpenos.

- El m étodo satisface m ejor las operaciones comerciales a escala, los resultados son más constantes y reproductivos.

La desventaja de la destilación por arrastre con vapor de agua es principalmente los costos in iciales, pero el m étodo, al pasar de los años, resulta ser más económ ico [48 ].

Los pasos del diagrama de flu jo en la destilación por arrastre con vapor de agua son:

Inyectar vapor al m aterial o planta a extraer, el vapor entra en con tac to con las moléculas arom áticas y el aceite se emulsiona en el agua ca liente, luego se condensa utilizando un baño de agua fría y el condensado pasa al vaso flo rentino donde se separa el aceite del agua; las aguas madres quedan en el fondo del extracto r las cuales se pueden reutilizar o utilizar para fabricar am bientadores o fum igar plantas [19 ].

Este m étodo se puede realizar a presión reducida, a presión atm osférica y a presión m ayor que la a tm osférica [3].

El vapor saturado o sobrecalentado se inyecta desde una caldera externa a presiones más elevadas que la atm osférica (facilitando el arrastre de los aceites esenciales), por medio de tubos d ifusores que están debajo de la carga y se dirige hacia arriba, atravesando la masa vegetal que se coloca sobre una parrilla interior.

El vapor, que para asegurar la extracción completa de los aceites esenciales debe estar parcialmente "húmedo", obra recíprocamente con el material vegetal; causando que los aceites esenciales se difundan desde las membranas de la célula hacia fuera.

Los vapores de agua y aceite esencial que salen del cuello de cisne se enfrían en un condensador donde regresan a la fase líquida y fina lm ente se separan en un decantador o vaso flo rentino. En este m étodo no se coloca agua en el fondo del tanque ex trac to r [3, 48 ].

Este m étodo se puede emplear para cualquier tipo de m ateria l, excepto los que se apelmazan por el paso del vapor como botones flora les de naranjo, pétalos de rosa y m ateriales finam ente d ivid idos entre otros [3].

La destilación de plantas arom áticas y medicinales, se e fectúa, a menudo, con vapor d irecto, en donde las capacidades varían de 50 L para los de nivel de laboratorio y de 1 .000 a 6 .0 0 0 L para las destilerías de gran producción. Se pueden conectar en serie varios recipientes de extracción, según la im portancia de la producción y el ritm o de la destilación ( Fig.7)

La mayoría de los equipos están compuestos de dos recipientes de capacidad de 1 .500 L, los cuales se pueden ocupar a lternadam ente: m ientras una unidad está en proceso de extracción, la otra está en operación de descarga de material vegetal, esto permite un importante ahorro de tiempo en los costos de producción.

Este m étodo es en gran medida el m étodo más aceptado para la producción de aceites esenciales a escala comercial [48].

Figura 9. Equipo común de destilación industrial por arrastre con vapor de agua(Gaviña M., 1966 pág.44)

La destilación de p lantas arom áticas y medicinales, se efectúa, a menudo con vapor d irecto , en donde las capacidades varían de 50 L para los de nivel dé labora torio y de 1 .000 a 6 .0 0 0 L para las destilerías de gran producción. Se pueden conectar en serie varios recipientes de extracción, según la importancia de la producción y el ritm o de la destilación.

La mayoría de los equipos están compuestos de dos recipientes de capacidad de 1 .5 0 0 L, los cuales se pueden ocupar a lternadam ente: m ientras una unidad está en proceso de extracción, la otra está en operación de descarga de material vegetal, esto permite un importante ahorro de tiempo en los costos de producción

Este m étodo es en gran medida el m étodo más aceptado para la producción de aceites esenciales a escala comercial [48].

En la figura N °8 se muestra el equipo y los planos de instalaciones comerciales que se ofrecen por in ternet.

5.3.2 Destilación con agua (hidrodestilación)Esta m etodología consiste en poner a hervir agua (por fuego directo, camisa

de vapor o cam isa de aceite), en la cual se sumerge previam ente el material vege ta l (preferib lem ente en polvo, con el objeto de que el vapor en el seno del líquido ejerza su acción en el m ayor número posible de partículas vegetales), de ta l manera que el vapor producido arrastre los aceites esenciales presentes en las p lantas, a través de un conducto (cuello de cisne), hasta o tro recipiente donde se condensan el vapor de agua con el aceite. El aceite, que es inm iscible en agua, se separa del h idrolato o hidrolado (resto del destilado que está compuesto de agua destilada y trazas de aceite esencial) utilizando un decantador o vaso flo re n tin o [3 , 58],

Éste sistema de extracción tiene el inconveniente de que la tem peratura que se emplea provoca que algunos compuestos presentes en las plantas se degraden y se pierdan; por ello el material vegetal aromático siempre debe encontrarse en contacto con el agua, bien sea flo tando o sumergido (de acuerdo con la densidad y cantidad depositada), a fin de evitar el sobrecalentam iento y la carbonización del mismo. Además, el material vegetal debe ser mantenido en constante agitación para evitar que se aglomere o sedimente, adhiriéndose a las paredes del recipiente, lo cual puede provocar tam bién su degradación térm ica [3, 50, 52].

Dado que generalmente no es posible colocar sufic iente agua para sostener todo el ciclo de destilación, se han diseñado equipos que presentan un tubo de cohobación lateral que permite el retorno de agua hacia el recipiente de destilación, tal es el caso del equipo tipo CISIRILL desarrollado en el Institu to de Investigación C ientífica e Industrial de Sri Lanka [3].

Figura 10. Representación esquemática del equipo tipo CISIRILL9

Algunas especies vegetales tienden a form ar suspensiones mucilaginosas al som eterse a ca lentam iento en medios acuosos (por ejemplo las semillas de cardamomo), por ello es importante realizar pruebas preliminares antes de efectuar destilaciones a gran escala. Sin embargo, éste m étodo es útil para m aterial que tiende a apelmazarse m ucho (el vapor pasa a través de él) y es com ún para la extracción de aceites con propiedades medicinales [50].

El rendim iento del proceso depende de la planta con la que se esté trabajando, pero en general, por cada 100 g de especie vegetal se obtiene 1 mL de aceite [52],

Los Aceites Esenciales obtenidos mediante destilación en agua norm alm ente presentan notas más fuertes y un color más oscuro con respecto a los producidos por o tros m étodos. En general, los aceites producidos por destilación en agua son de menor calidad por las siguientes razones:

9 DE S ILVA, Tuley. A M anua l on the Essentia l O il Industry . Ed. UNIDO, Viena, 1995. C itado p o r BANDO NI, A ., 2 0 0 0 .

a. A lg u n o s co m ponen tes com o los ésteres son sensibles a la h idrólis is, m ie n tra s q ue o tro s c o m p o n e n te s ta le s co m o los h id ro c a rb u ro s m onoterpénicos acíclicos o los aldehidos, son susceptibles de polimerización. El pH del agua frecuentem ente es bajo, hecho que fac ilita la realización de reacc iones h idrolíticas o conversiones.

b. Los co m p u e s to s oxigenados, tales com o los feno les , tienden a ser pa rc ia lm en te solubles en el agua de destilación, por lo que es im posible la rem oc ión com pleta de estos com puestos.

c. A causa de la concepción del sistema de ca lentam iento y enfriam iento, los tie m p os requeridos de destilación son dem asiado largos, lo cual se asocia a un d e trim e n to de la calidad del aceite ob ten ido [3 ],

Por o tra parte , a pesar de involucrar un bajo costo de fabricación del equipo y de que su operación no requiere de servicios de energía e léctrica, instalaciones aux ilia res para la generación de vapor, aire u o tros; éste sistem a de extracción presenta la desventa ja de que la extracción del aceite vo lá til es incom pleta, ofrece una m enor e fic ienc ia energética con respecto a la destilación con vapor o vapor/ agua y es aplicable sólo cuando las cargas son relativam ente pequeñas. Además, al ser un s is tem a particu la rm en te em pleado en zonas rurales, se realiza com o un arte y norm alm ente no se opera bajo condiciones óptimas de tiem po y tem peratura to m a n d o com o pun to de con tro l la calidad del aceite obtenido [3, 4, 48 ],

- U tilización de los ultrasonidos en el proceso extractivo de hidrodestilación.La ap licación del u ltrasonido fac ilita la liberación del aceite esencial de las paredes ce lu lares de la m ateria vegetal som etida al proceso extractivo . Se caracteriza por tra n s m itir can tidades sustancia les de energía por la acción de vibraciones de las p a rtícu las presen tes en el m edio de extracc ión .

El u ltrason ido se localiza en el rango de frecuencias por encima de las audibles po r el o ído hum ano : aprox im adam ente 18 KHz. Su aplicación depende de la c o m p o s i c i o n del fenómeno acús tico que se produce dentro del tipo del material al cual le sea aplicado, además que las presiones acústicas causan fenóm enos de ca v itac ión aunado a m icrocorrien tes en los líquidos, calentamiento y fatiga en los só lid os . A s í m ism o hay que to m a r en cuenta que la aceleración u ltrasonora es responsable de la inestab ilidad que ocurre en la interfase líquido-líquido y líquido- gas [3 ].

5.3.3 Destilación agua-vapor generado en el fondo del extractorEl m a te ria l se co loca sobre una rejilla (fa lso fondo perforado) que im pide el

c o n ta c to del m a te ria l vege ta l con el agua en ebu llic ión , la cual está s ituada a c ie rta d is tanc ia del fondo del tanque de carga (tanque ex trac to r o retorta) Entre el fo n d o y la re jilla se co loca el agua, hasta un nivel un poco in ferior a la rejilla. El c a le n ta m ie n to se puede e fe c tu a r desde una fue n te externa o den tro del propio cu e rp o del e x tra c to r. El vapor de agua producido, de baja presión, que se sa tu ra , sin sobreca lenta rse , atraviesa el m ateria l que se encuentra sobré la rejilla y p ro voca el a rrastre de la esencia, no ex is tiendo peligro de sobreca lentam iento

del material vegetal. A lgunas de las precauciones requeridas para el trabajo con este m étodo general son: prevenir el reca lentam iento que produce un "o lo r a quem ado" en el aceite y acanalar el vapor generado, de manera que se distribuya uniform em ente en el alambique.

Este sistema mejora la calidad del aceite y además tiene aplicación en el trabajo experim ental, donde se determ inan los parámetros de la destilación. Sin embargo, no es conveniente para ninguna destilación comercial [48 , 67],

En la Figura 9 se muestra un equipo tradicional del un proceso de destilación por vapor de agua.

tM ate r ia l vege ta l c o m b u s tib le

BA N D O N I A ., 2 0 0 0 , 163.

Figura 11. Equipo tradicional de destilación agua-vapor

Este sistema de extracción se utiliza m ucho en el agro y se aconseja especialm ente para hojas y hierbas. Para semillas, fru tos y raíces, se obtienen los mejores resultados con m ateria l no m uy d ivid ido porque se apelmaza, ni en trozos muy grandes debido a que se form an canales por los cuales pasa el vapor sin efectuar la extracción de la esencia.

Debido a que el material sólo está en contacto con el vapor, este proceso en algunos casos es más e fectivo que el de hidrodestilación. En general, comparado con la destilación en agua, el m étodo tiene las siguientes ventajas: economía en el com bustib le y el tiem po, m ayor producción de aceite y m ínimos peligros de cambios quím icos en los com ponentes.

Cuando se dispone de poca agua, el agua que sale con el aceite esencial en la primera extracción, se recircula al extractor para sostener el proceso de destilación. Esta operación se conoce com o sistema de cohobación [3],

A con tinuac ión se describen algunos aspectos im portantes a considerar referentes al m ecanism o de cohobación:

Aplicación de la cohobación. La cohobación es un procedimiento que solamente se puede utilizar para la destilación agua-vapor y la destilación por arrastre con vapor de agua. El sistema de cohobación involucra el retorno del condensado de agua (una vez separado el aceite esencial) al cuerpo del extractor para reutilizarla [3].

Condensador

Agua

Figura 12. Esquema de un destilador con sistema de cohobación

Este sistem a perm ite m inim izar las pérdidas de com ponentes oxigenados, particu la rm ente los fenoles que presentan una gran solubilidad en agua. La reutilización del agua condensada perm itirá que ésta llegue a saturarse con los cons tituyen tes d isueltos de ta l manera que no sea capaz de disolver mayor núm ero de com ponentes.

La destilación con agua vapor de plantas aromáticas se efectúa, desde hace m uchos años, en equipos artesanales de pequeñas capacidades que trabajan a "fuego d irec to ", los cuales no están muy difundidos aún en el caso de países en vías de desarrollo.

5.3.4 Destilación previa maceraciónEn algunos casos las plantas aromáticas se someten a un proceso de maceración

en agua caliente para favorecer la separación de su aceite esencial ya que sus componentes volátiles están ligados a componentes glicosidados. El método se aplica nara extraer el aceite de semilla de almendras amargas, bulbos de cebolla, bulbos de ajo semillas de mostaza, hojas de gaulteria y hojas de corteza de abedul [3],

En la Tabla 6 se m uestran las reacciones enzim áticas previas reportadas10 para estos materiales vegetales.

Tabla 7. Ejemplos de Aceites Esenciales producidos por reacciones enzimáticas [3]

PLANTA

Gaulteria

Almendra amarga

Mostaza Negra

Cebolla

PRECURSOR

Gaulterina(ormootropiside)Amigdalina(mandelonitrilogentiobiósido)Sinigrina (mirosinatode potasio)Cebolla alilos mezcla de sulfóxido de s- alquil cisteína_______

ENZIM A

primaverosidasa

emulsina

mirosinasa

alilasa

PRODUCTOAROM ÁTICO

Salicilato de metilo + primaverosa

Benzaldehído + glucosa + HCN

Isotiocianato de alilo + glucosa + KHSÜ4

Disulfuro de dipropilo + propionaldehido (mayor)

5.3.5 Destilación al vacíoEn muchos casos la mezcla de algunos compuestos químicos que constituyen

el aceite no es la requerida y por tan to se han diseñado sistemas para elim inar com puestos no deseados del producto final. El método se basa en los diferentes puntos de ebullición de cada constituyen te [74 ].

La mayor ventaja de este método, es la mínima probabilidad de descomposición de los aceites esenciales y la form ación de com puestos no deseados, debido a las bajas tem peraturas de trabajo.

5.3.6 Destilación molecularEste método se utiliza para la obtención de productos coloreados, productos

más estables y la recuperación de las notas más delicadas que caracterizan los aceites esenciales aromáticos.

Este m étodo se basa en una destilación del material entre 10,3 a 10,6 psi; el producto que se obtiene se procesa con solventes orgánicos pesados y livianos, que luego se separan y recuperan, obteniendo en cada fase orgánica compuestos determ inados del aceite esencial según su afinidad frente al solvente [74-].

10 BLOCK, E. The C hem is try o f garlic and onions. Sci. A m erican : 114 -120 , 1985 Y GÜENTHER, E. The Essentia l Oils. (1 9 4 8 /5 1 ). Ed. K rieger Publ. Co, Florida. 6 tom os, reed ic ión de 1972;. C itados p o r BANDONI, A ., 2 000 .

5.4 MÉTODOS DE EXTRACCIÓN CON SOLVENTES

5.4.1 Maceración en grasaEs un m étodo de extracción con grasa caliente basado en sumergir los

péta los de flo res en la grasa, y luego extraer las esencias con alcohol. Este m étodo se ha reemplazado por com pleto por la extracción con disolventes orgánicos [74 ].

5.4.2 Extracción con solventes volátilesEste método se basa en la facilidad de los disolventes orgánicos para penetrar en

el material vegetal y disolver sus aceites volátiles, debido a las diferencias de punto de ebullición entre el aceite esencial y el solvente. En ésta técnica, la muestra seca y molida se pone en contacto con solventes tales como éter de petróleo, pentano, éter etílico, alcohol, cloroform o, etc. Estos solventes solubilizan la esencia pero tam bién solubilizan y extraen otras sustancias tales como ácidos grasos, ceras y pigmentos, que se pueden separar por destilación controlada. Las extracciones que se rea lizante emplean básicamente en la industria perfumera [19, 44],

Este m étodo tiene la ventaja de trabajar a temperaturas bajas, por lo que no provoca la term odestrucción ni alteración química de los componentes del aceite, o frece la posibilidad de separación de componentes individuales y presentes en poca cantidad. Sin embargo, se utiliza a escala de laboratorio pues a escala industrial resulta costoso por el valor comercial de los solventes, por requerir instalaciones fijas y personal especializado; además, porque se obtienen esencias impurificadas con otras sustancias (algunas veces tóxicas) y por el riesgo de explosión e incendio característicos de m uchos solventes orgánicos volátiles [44],

5.4.3 Extracción por fluidos supercríticos (EFS)C onsiste en u tiliza r com o m ateria l de arrastre sustancias quím icas en

condic iones especiales de tem peratura y presión. Este proceso presenta varias ventajas como alto rendim iento, es ecológicamente limpio, el solvente se elimina fác ilm ente e inclusive se puede reciclar, y las bajas tem peraturas que se utilizan para la extracción no cambian quím icam ente los com ponentes de la esencia. El equipo requerido es re la tivam ente costoso, ya que se requieren bombas de alta presión y sistemas de extracción que también sean resistentes a las altas presiones [2 9 , 4 9 , 52].

Los flu idos que se usan para la EFS son metano, etileno, clorotrifluorom etano, d ióx ido de carbono, e tano, óxido n itroso, hexafluoruro de azufre, propileno, propano, amoníaco, triclorofluorom etano, n-hexano, isopropanol, etanol, tolueno, aqua y xenón. El d ióxido de carbono es el solvente supercrítico más investigado, debido a que no es un elemento tóx ico ni inflamable, no perjudica la naturaleza y no requiere de un equipo demasiado sofisticado para cumplir su misión de arrastre de aceites esenciales. Adem ás, presenta propiedades fisicoquím icas propias de los gases y los líquidos, lo que lo convierte en un solvente muy versátil en procesos de separación [3 , 52, 74 ].

En el m étodo de extracción con flu idos supercríticos, el m aterial vegetal se corta en trozos pequeños, se licúa y se muele, se empaca en una cámara de acero inoxidable y se hace circular a través de la muestra un líquido supercrítico. Los aceites esenciales se solubilizan y el líquido supercrítico que actúa como solvente ex trac to r se elim ina por descom presión progresiva hasta alcanzar la presión y tem peratura ambiente, y finalm ente se obtiene un aceite puro.

En la Figura 1 3, se esquematizan los cuatro pasos primarios involucrados en la extracción por fluidos supercríticos, estos son: extracción, expansión, separación y com presión del solvente. Los cuatro equipos críticos del proceso son: un extractor de alta presión, una válvula de reducción, un separador de baja presión y una bomba para elevar la presión del solvente reciclado.

P r in c ip ie o f SC’ F E x t r a c t io n

i£ 1 Scaling

C o m pression S C F

r \ .

I B /W SC ondensa tion

í IE xtra elfon

D e c o m p r e s s i o n

I ISeparation

K xtractTemper at m u

Figura 13. Diagrama básico del proceso de extracción por fluidos supercríticos,I.S.A.S.F., Francia [64]

El proceso se inicia de la siguiente manera: La alimentación, generalmente un sólido m olido, se carga al extracto r. El d ióxido se a lim enta al ex trac to r a través de una bomba de alta presión (100 a 4 00 Bar). El d ióxido com prim ido se calienta de a un 1°C hasta la tem peratura de extracción (30 a 6 0 °C ). Luego ingresa al extractor y procede a extraer la esencia de la matriz herbácea cargada. La mezcla dióxido extracto se envía a un separador con un previo paso a través de una válvula de reducción (150 a 50 Bar). A la tem peratura y presión reducidas, el extracto precipita espontáneamente en el separador, m ientras el dióxido, libre de cualquier extracto , se recicla al proceso, con pasos previos de enfriam iento y com presión [74 ].

En la EFS se tiene la ventaja de que los ex trac tos obtenidos conservan casi in tactas sus características de sabor y aroma, sin notas extrañas ni objetables; emplea tem pera turas moderadas, lo cual perm ite ev ita r la degradación térm ica del extracto ; no existe presencia del solvente en el extracto ; los extractos están libres de contam inantes bio lógicos, lo que procura un m ayor tiem po de vida; se

da m ayor presencia de agentes activos; mayor rendim iento por corrida; tiene flexib ilidad en la preparación del solvente; existe flexibilidad de las variables del proceso y los equipos están autom atizados [52, 74],

Figura 14. Proceso de extracción de SEPAREX, Francia [64]

Sin em bargo, al igual que los procesos de extracción convencional es necesario disponer de datos de equilibrio para conocer cómo se distribuye el com ponente de in terés en las d is tin tas fases y determ inar la com posición del p roducto extraído para cualquier com posición de la mezcla inicial Este es I m ayor problema de la EFS, ya que apenas se disponen de datos experimentales para realizar éstos cálculos im prescindibles [74],

Figura 15. Vista exterior de un equipo piloto de extracción por fluidos supercríticos [64]

Los extractos supercríticos no pierden volátiles ni adquieren notas extrañas. A l finalizar el proceso, el C 0 2 se elim ina to ta l e invariablem ente, sin riesgos. Es posible realizar extracciones selectivas con C 02 a < 20 °C y presiones fluctuantes entre 60 y 350 bar, se obtienen, por ejemplo, d iferentes extractos comerciales de pim ienta. Uno m uy arom ático, sin el picante característico; o tro con menos aromas pero más picante y un tercero con la proporción arom a/p icante del producto natural. Es decir, el proceso puede realizarse "a la medida" para satisfacer necesidades específicas de la industria.

Otro producto comercial es una FRACCIÓN ANTIOXIDANTE inodora e insabora del romero (Rosmarinus officinalis) que se obtiene por flu idos supercríticos. Este extracto supercrítico, exento de clorofila, contiene carnosol y ácido carnosólico, antioxidantes naturales por excelencia que superan a los tocofero les. Es ideal para alargar la vida útil del salami, pepperoni, mayonesa, m antequilla y o tros alim entos grasos. Se declara en la etiqueta com o saborizante natural. En contrapartida, los antiox idantes quím icos (BHA, BHT) han de declararse como tales en la lista de ingredientes, lo que muchos consumidores actuales consideran desagradable.

Otra novedad comercial interesante es la combinación de especias naturales con sus extractos supercríticos. La resultante es un producto con un índice de fidelidad superior al 90 %, dotado de sabor/arom a uniform e y que se usa a n ive les m uy bajos en la fó rm u la . Estos cond im en tos se conocen com o "INTENSIVOS" y se usan internacionalmente para fabricar alimentos tradicionales y noveles.

Los extractos supercríticos de especias naturales son innovación que repercute favorab lem ente en el b inom io ca lidad/costo de los alim entos, siendo por tan to de gran utilidad en la industria alimentaria [38 ].

5.5 ENFLORACIÓN O ENFLEURAGE

La técn ica de enflorado se ha empleado para la extracción de esencias de flores delicadas, sensibles al calor y costosas como: rosa, jazmín, azahar, acacia, vio leta, y resinas como la m irra. Sin embargo, el m étodo de enfleurage ahora es obsoleto y se sustituye por la extracción con hexano ligero com o solvente [48 ],

Es un procedim iento m uy costoso por la mano de obra. El fundam ento de la extracción con grasa fría es sencillo: los pétalos frescos se ponen en contracto con una delgada capa de grasa y el perfum e em itido por las flores se absorbe. Después de dos o tres meses muchas capas de grasa se saturan con las moléculas perfum adas del aceite de la flo r y éste se separa con alcohol. Es una de las form as más antiguas de obtener esencias aisladas, los egipcios utilizaron este m étodo para hacer ungüentos perfum ados y varios cosm éticos [19 , 37 ],

Este método tiene sus ventajas debido a que la extracción de algunas plantas tiene bajo contenido in trínseco del aceite esencial, y o tros m étodos destruirían

estas frágiles esencias. En esta técn ica se emplean grasas animales o vegetales para la extracción de la esencia. Consiste en grandes bandejas untadas de grasa en las que se extiende le m ateria l vegetal, que se va cambiando regularm ente hasta que la grasa se satura. La grasa que se obtiene se tra ta con alcohol que luego se destila para obtener la esencia. Es una buena alternativa aunque no da grandes rendim ientos, ya que es una forma simple para extraer el aceite esencial de las flo res y de algunas p lantas que no se pueden obtener por arrastre con vapor de agua [19 , 71 ].

5.6 EXTRACCIÓN CON MICROONDASEs una técn ica que se patentó orig inalm ente en Canadá (Paré y co l.11).

Consiste en calentar el agua contenida en el material vegetal, que a su vez está inm erso en un d iso lvente "transparen te " a las m icroondas como puede ser el CCI4, el hexano o el to lueno. A l aum entar la tem peratura del medio, se rompen las estructu ras celulares que contienen a la esencia por efecto de su presión de vapor. La esencia se libera y se disuelve en el disolvente presente en el medio. La principal ventaja de esta técnica es su velocidad, pues pueden lograrse extracciones en m in u to s , cuando co m para tivam en te una técn ica trad ic iona l com o la h idrodestilac ión necesita varias horas. Sin embargo, si bien la im plem entación del sistem a de m icroondas a escala industria l, es factib le tecnológicam ente implica una fuerte inversión económ ica [3],

5.7 EQUIPOS DISEÑADOS, COMPRADOS Y PUESTOS EN MARCHA POR EL AUTOR

Debido al in terés despertado desde la asistencia al Congreso de Aceites Esenciales en la Universidad Industria l de Santander en 1994 y a| espíritu em prendedor y fo rjador de pequeña industria del autor de este tex to , quien ha aplicado sus estudios de posgrado en Productos Naturales en el montaje de una empresa de cosm éticos elaborados con extractos vegetales y otra de extracciónde aceite de café por extracción con presión, surge el deseo de poner en marchala tercera empresa que es la de Aceites Esenciales, para la que normalmente en el proceso de experim entación se cubran los siguientes pasos en cuanto a diseño v traba jo con equipos de d iferentes tam años y materiales, así:

- Equipo en vidrio.

- Equipo de banco (en olla a presión).

- Equipo m etálico de extracción de capacidad media (50 Litros).

- Planta p ilo to (capacidad 4 0 0 Litros).

- Planta industria l (capacidad 1000 Litros).

- Com pra de m áquina extrusora de alta presión para la extracción de aceites de semillas, en especial aceite de café tostado.

11 C itado p o r B A N D O N i, A ., 2 0 0 0 .

5.7.1 Equipo en vidrioEn este equipo la fuente de vapor y la cámara extractora son dos balones de

fondo redondo, se continúa con el condensador del que se recibe la mezcla aceite agua, para separar el aceite del agua en un embudo de separación, luego sacarle más agua al aceite utilizando agentes desecantes como sulfato de sodio y envasar el aceite en frascos oscuros.

Figura 16. Equipo en vidrio para extracción por arrastre con vapor de agua, con los que se enseña en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales

Detalles del Montaje:• El balón de vidrio N°1 (recipiente donde se genera el vapor). Se debe

llevar hasta los tres cuartos de su volum en, deben echársele núcleos de ebullición, (pedazos de porcelana) para fac ilita r la salida de los vapores.

• A l balón N ° 1 se le coloca un tuvo de vidrio que penetra dentro del líquido y hace las veces de válvula de seguridad.

• La distancia entre los dos balones debe ser la mínima, para no perder el calor de ebullición del vapor y se condense fuera de lugar.

• Pueden colocarse los dos balones sobre el m ismo vidrio o malla de ca lentam iento con el fin de dism inuir el consum o de calor utilizando el m ismo m echero. De lo contrario el balón de vidrio N °2 al que se le ha echado un poco de agua 100 mL, por ejemplo en un balón de 500 mL, lleno del material aromático se debe calentar un poco cuidadosamente sin quemar el material vegetal.

• Tratar de hacer toda la destilación sin a ltibajos sino a una tem peratura adecuada y constante y que los dos balones ebullan sim ultáneam ente.

• Evitar enfriam ientos en el balón generador del vapor, para que el líquido del balón N °2 no se devuelva.

• Antes de apagar desconectar el balón N ° 1 para evitar que los líquidos del balón N °2 se devuelvan.

Los equipos de extracc ión con miras a la industria lización de los aceites esenciales que hoy en día he experim entado, diseñado y puesto en marcha son:

5.7.2 Equipo de bancoEs una olla a presión para hacer alim entos, donde a la vez se genera el vapor

y se co loca la p lanta ha extraer. A la salida se conecta un condensador o para hacerlo en casa se conecta una manguera plástica de unos 5 metros de longitud y d iám etro de 1/2 centím etro la cual se enrolla y se deposita en una olla con agua lo más fría posible, para propiciar la condensación de las dos fases y luego separar el aceite del agua.

La m anguera p lástica se conecta a la olla a presión por la válvula que esta tiene en la tapa y de esta manera no se hace necesario romper la olla y lo mejor es que func iona sin peligro, según experiencia del autor, semejando el m étodo de extracción por hidrodestilación.

Figura 17. Equipo de banco para extracción de Aceites Esenciales en los laboratorios de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales

5.7.3 Equipo metálico de extracción de capacidad mediaLa Figura 18 m uestra un equipo de extracción con 50 L de capacidad,

insta lado en el Laboratorio de P roductos Naturales Pilofitogen (propiedad del au to r), cuyo calderín está constru ido en cobre. Este equipo se presta, como parte del apoyo que el autor brinda en la d irección de trabajos de grado, a estud ian tes de la carrera de Ingeniería Quím ica de la Universidad Nacional de Colom bia Sede Manizales.

Figura 18. Equipo con capacidad de 50 L construido todo en acero inoxidable, donde la caldera solo tiene varios orificios de llenado y es sellada, propia para hacer el vacío en

todo el sistema y disminuir la temperatura de extracción. El autor presta este equipo a estudiantes de la sede para realizar tesis de grado sobre Aceites Esenciales.

5.7.4 Planta pilotoEl equipo de la Figura 20 tiene una capacidad de 1 50 L, está constru ido en

acero inoxidable y actualm ente se encuentra instalado y operando en una finca de la zona cafetera donde además ya se extraen los aceites provenientes de los cultivos de citronella, limoncillo y romero donde se esta multiplicando las semillas.

Figura 19. Diseño de la Planta Piloto (foto siguiente)

Figura 20. Pianta piloto propiedad del autor

5.7.5 Planta industrial(Entre 5 00 y 2 0 0 0 litros de capacidad), para ello deben tenerse en cuenta

fac to res económ icos, técn icos y humanos. Este es el sueño del autor, para el que he buscado apoyo y lo sigo buscando, por cerca de 10 años, pero he diseñado y constru ido los equipos, y a la fecha estoy instalando el equipo de 5 00 litros de capacidad m ostrado a continuación.

CANASTILLAS PARA MARMITA DE 500 Lts.

FONDO DE LAMINA PERFORADA CALIBRE 20 ACERO INOXIDABLE

Figura 21. Pasos en la construcción de un extractor industrial de 500 L, diseñado y en proceso de fabricación por el autor, 2010.

CAPÍTULO 6PRO CESA M IENTO S IN D U STR IA LES

Las esencias que se ofrecen en el mercado, se pueden someter a una serie de procesos industriales con el objeto de mejorar sus características organolépticas, concentrar sus com ponentes útiles, fac ilita r su procesam iento industria l o sim plem ente homogeneizar su calidad. Los tra tam ien tos más com únm ente empleados son:

6.1 RECTIFICACIÓN

Es el proceso más com ún: consiste en fraccionar mediante una columna de re c tif ic a c ió n el ace ite esenc ia l, o b ten iendo po rc iones que se analizan individualmente. Aquéllas que tengan una misma calidad se unen. Normalmente un aceite esencial se fracciona en tres partes: la cabeza o fracciones livianas, el corazón o parte media de la esencia, y las fracciones más pesadas. Esto se hace para elim inar p roductos no deseables que aparecen durante el proceso de extracción, por descom posición térm ica del material vegetal, y que se eliminan en las primeras y últim as fracciones [3].

6.2 FRACCIONAMIENTO

Es sim ilar a la rectificac ión , pero en este caso se hace una partic ión más específica, en función de la com posición de la esencia. Por ejemplo los Aceites Esenciales ricos en citral se fraccionan por una columna de rectificación, tratando de elim inar todos los com ponentes que acompañan al citra l. Se puede así partir de una esencia que contenga 65 a 70 % de c itra l, y lograr un c itra l de 90 ó 97% de pureza [3]. Este procedim iento se realiza por destilación simple o fraccionada.

6.3 DESTERPENADOLas esencias c ítricas poseen m uy a lto porcen ta je de m onoterpenos,

principalm ente limoneno. La solubilidad de las esencias en agua o en soluciones hidroalcohólicas es inversamente proporcional a su contenido en monoterpenos. Por lo tan to , para perm itir una fácil disolución de las esencias cítricas en medios

acuosos se deben procesar previam ente para elim inar estos monoterpenos. Se aprovecha además el hecho de que las características organolépticas de las esencias cítricas no provienen de sus monoterpenos sino de la porción restante. De esta m anera, reduciendo drásticam ente el contenido de m onoterpenos se logra un doble propósito: facilita r la solubilidad y por ende mejorar la manipulación de estas esencias en form ulaciones acuosas, y concentrar el olor y el sabor de las m ism as, lo que redunda en un mejor aprovecham iento de sus propiedades organolépticas.

El proceso de desterpenado se realiza por ex tracc ión con solvente y fraccionam iento. También se realiza por intercambio entre disolventes, con una colum na de destilación molecular o por extracción con flu idos supercríticos. Con este proceso se reduce la activ idad óptica del aceite y las calidades de aceites que no contienen terpenos son m ucho más concentradas que el aceite original (de 1 5 a 30 veces).

La e lim in a c ió n de los te rp e n o s es n e ce sa ria para e v ita r que la descom posic ión de los aceites esenciales, en especial los de origen cítrico. Al su frir la oxidación atm osférica ciertos terpenos forman compuestos que reducen el va lo r del ace ite , por e jem plo el d- lim oneno se oxida a carvona y el gama te rp ine n o a p -c im eno [2 0 ].

6.4 DES-ENCERADO

Las esencias cítricas presentan o tro problema: cuando se extraen en medio frío por expresión, y no por arrastre con vapor, contienen además de la fracción vo lá til terpénica, o tros com puestos que se disuelven en la esencia misma, como las ceras del epicarp io de los fru tos . Estas ceras pueden aportar una cierta fijación al olor de los cítricos agregados en una fragancia. Sin embargo tienen el inconveniente de ser m uy poco solubles, por lo que suelen precipitar. Para evitar esto, las esencias cítricas que se obtienen por expresión se pueden des-encerar lo que norm alm ente se realiza por simple enfriam iento, a temperatura ambiente ó m enor. El precip itado son sustancias sólidas o semisólidas que finalm ente se filtran [3 ].

6.5 FILTRACIÓN

M uchos aceites esenciales crudos contienen impurezas, como partes de p lantas, insectos, restos de agua, sedim entos de las paredes de los envases em pleados, e tc. Para elim inarlos se realiza un filtrado , m uchas veces con la ayuda de tierras filtran tes , o m ateriales que retienen el agua residual (sulfato de sodio anhidro, ca rbonato de m agnesio, cloruro de calcio, etc.) [3],

6.6 DECOLORACIÓN

Algunas esencias como las de pachulí, palo santo o clavo, tienen un color demasiado fuerte como para emplearse en algunos productos, por lo que se someten a una decoloración con ácido tartárico diluido, carbón activado o algún otro secuestrante. Es un proceso muy delicado porque muchas veces se eliminan simultáneamente com puestos presentes en trazas pero trascendentales para la defin ición de un buen perfil arom ático. Por este m otivo se usa cada vez más la destilación molecular, o destilación tipo flash, donde lo que se evapora se condensa ráp idam ente , ev itando el reca len tam ien to pro longado y por lo ta n to la descom posición de sustancias term olábiles. Se usa para obtener productos semejantes a los originales pero decolorados casi to ta lm en te (pachulí, vetiver, algunos resinoides, etc.) [3 ].

6.7 LAVADO

Es otra técn ica m uy sencilla para mejorar la calidad de algunas esencias crudas que pueden tener un olor desagradable debido a la presencia de ácidos y fenoles. Estos com puestos se form an por oxidación o hidrólisis de algunos m etabolitos de las plantas, y suelen tener un fuerte olor a quemado, a rancio o m edicam entoso. Son com unes cuando se destilan fru tos y semillas ricas en materias de reserva: proteínas, mucílagos, azúcares, etc. Para elim inarlos basta con lavar la esencia con una solución de h idróxido de sodio al 1 % o carbonato de sodio al 10% [3].

6.8 AISLAMIENTO DE PRODUCTOS ESPECÍFICOS (QUÍMICA FINA)

Algunas esencias se comercializan en grandes volúmenes para el aislamiento de alguno de sus com ponentes m ayoritarios, com o el eugenol de la esencia de clavo o el cedrol de las esencias de cedro. Estos aislam ientos utilizan d istin tas técn icas específicas, com o la diferencia de solubilidad o la extracción por m odificaciones de pH en el caso de los fenoles. La crista lización, para separar constituyentes de algunas esencias que tengan un punto de fusión relativamente bajo, como el mentol. La esencia de menta japonesa, que normalmente posee un 60-70 % de mentol, se emplea para aislar este compuesto por simple enfriamiento y posterior crista lización [3],

CAPÍTULO 7CONTROL DE CALIDAD

7.1 CARACTERÍSTICAS ORGANOLÉPTICAS

Se describe el olor, color, sabor y aspecto de los aceites obtenidos, puesto que estas características físicas contribuyen a la definición de la calidad y además orientan sobre las posibles aplicaciones industriales.

7.2 CONSTANTES FÍSICAS

Para defin ir la calidad de un aceite esencial se determ inan las siguientes constantes físicas:

7.2.1 Densidad a 20 °CEsta determinación tiene interés por encontrarse siempre citada en literaturas

afines, ayudando a definir calidades y permitiendo también descubrir, en algunos casos, cantidades pequeñas de adulterantes. La densidad puede determ inarse con un picnóm etro, o un densímetro electrónico.

7.2.2 Punto de solidificación o de congelaciónTiene por objeto determ inar y separar com ponentes de d is tin to punto de

solid ificación, y en algunos casos, tam bién defin ir la calidad del aceite.

7.2.3 índice de refracción [n]D20El índice de re fracción de un aceite esencial con respecto al del aire,

corresponde a la razón del seno del ángulo de incidencia al seno del ángulo de refracción em itido, de un rayo de luz que pasa del aire al aceite. Aunque los valores representados por el índice de refracción de los aceites esenciales oscilan entre límites muy pequeños, se practica su determ inación porque puede señalar adulteraciones y envejecim ientos de los mismos.

Puede determ inarse mediante un refractóm etro electrónico y suele medirse a 2 0 °C o de lo contrario se realiza una corrección por diferencia de tem peratura. Las principales venta jas de éste parám etro son la rapidez y la sencillez con quepuede obtenerse.

207.2.4 Poder rotatorio []D:Los com ponentes de los aceites esenciales con frecuencia son ópticam ente

ac tivos (desvían el plano de polarización de la luz), siendo un isómero optico el nue predom ina. Por esta razón, la determ inación del poder ro ta torio puede ser de aran u tilidad para la detección de adulteraciones o fa ls ificaciones. Además, ésta propiedad se mide de forma fácil, rápida y segura, lo que explica la importancia de su determ inación.

7.2.5 Solubilidad en etanolTodos los aceites esenciales son solubles en alcohol etílico absoluto y muchos

son solubles en alcohol etílico diluido. Tiene especial importancia porque, aparte de ser una constante física que se señala en la bibliografía, indica, particularmente en algunos casos, la adulteración del aceite, y en otros, puede indicar a priori, determ inadas aplicaciones del aceite esencial analizado.

Un procedim iento para realizar esta determ inación es: en un tubo de ensayo, perfectam ente limpio y seco, se pone un volumen de esencia exactamente medido (ñor ejem plo, 0 ,5 mL), se adiciona, gota a gota, mediante una bureta graduada (al 1 /10 de mL), a lcohol exactam ente titu lado , hasta obtener una solución transparente. Se agita continuam ente durante la adición de alcohol manteniendo la tem pera tura a 20 °C. Para cum plir esta condición se dispone de un recipiente con aqua a dicha tem pera tura, en el que se sumerge el tubo de ensayo que contiene la mezcla alcohol más aceite esencial. Cuando esta mezcla está perfectam ente transparente, se mide en la bureta el volumen de alcohol gastado v después se continúa añadiendo alcohol, ya que, para las esencias destiladas a fueqo directo las esencias envejecidas, muchas veces, se forma un enturbiamiento con la d ilución Sí después de haber adicionado hasta 20 volúmenes de alcohol (es decir, 10 mL por 0 ,5 mL de esencia) la solución continúa transparente, esinú til ir más lejos.

Según la Farmacopea Europea, para un alcohol de una graduación dada, el aceite esencial puede ser soluble, soluble con enturb iam iento al d ilu ir, soluble con enturb iam iento entre 2 volúm enes, o bien soluble con opalescencia.

La solubilidad de las esencias en alcohol da una idea de su contenido en m onoterpenos: cuanto m ayor sea la solubilidad, menor será el contenido de éstos en la esencia, o m ayor será su conten ido de com puestos oxigenados, com o alcoholes y fenoles. Es además, una técn ica muy sencilla para detectar adu lte raciones provocadas por la adición de aceites vegetales o minerales, que son inso lub les en alcohol [18 ].

7.3 PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES

Además del pH, algunas de las características químicas más im portantes de los aceites esenciales son [18 ]:

7.3.1 índice de acidez (LA.)Indica el grado de acidez de un aceite esencial, y expresa el número de

miligramos de hidróxido potásico necesarios para neutralizar los ácidos que contiene 1 gramo de aceite.

Para calcularlo, en un matraz de saponificación (matraz de vidrio potásico, de cuello ancho y de 100 mL de capacidad), se pesan 2 gramos de esencia, se adicionan 5 mL de alcohol neutro, dos gotas de feno lfta le ína al 2% y se titu la con KOH alcohólico N /10 verificado diariamente.

5,6 x nI.A. = ---------------g (Ecuación 1)

n = Número de mL de KOH N /10g = Número de gram os de muestra

7.3.2 índice de éster (LE.)Con esta experiencia se determ ina el contenido de ásteres de la m uestra, y

se expresa el núm ero de m iligram os de hidróxido potásico necesarios para saponificar los ásteres que contiene 1 gramo de aceite esencial.

Se calcula mediante el siguiente procedimiento: en un matraz de saponificación se vierte, por medio de una bureta graduada al 1 /10 de mL: 20 mL de KOH alcohólico N/2; algunos gramos de piedra pómez, y se pone durante 1 hora a reflu jo en ebullición suave (tubo refrigerante de aire, de 1 m de longitud).

Se deja enfriar diez m inutos y se añaden 50 mL de agua destilada, dos gotas de fenolfta le ína al 2% y se titu la por retroceso por H2S 0 4 N /2, conten ido en una bureta graduada a 1 /10 mL.

Sea n el número de m ililitros de H2S 0 4 utilizado, con la muestra testigo en las mismas condiciones sin esencia y n, el número de m ililitros de H2S 0 4 necesarios en la muestra con esencia. El número de m ililitros de KOH N/2 consum idos por 2 g de esencia es n-n,.

, 28 x ( n - n , )I.E. = ------------------------

g(Ecuación 2)

7.3.3 índice de saponificación (I.S.)Representa la suma del índice de acidez y el índice de éster.

7.3.4 índice de acetilo (I.AC.)Su fina lidad principal es la determ inar la riqueza de grupos OH (alcoholes)

m ed iante el índice de acetilo ; y posteriorm ente, de form a empírica, calcular el contenido en alcoholes.

Para determ inarlo , en un m atraz de 1 50 a 200 mL sobrem ontado o provisto de un tubo esm erilado re frigerante , se calienta durante una hora a ebullición suave 10 mL de esencia a dosificar; 10 mL de anhídrido acético, teniendo al menos 92 % de riqueza; 2 g de acetato de sodio fundido, anhidro y pulverizado.

Se deja enfriar, se adicionan 50 mL de agua destilada y se somete durante 1 5 m inutos a baño maría en ebullición, agitando de tiem po en tiempo. Se decanta cu idadosam ente y se lava tres veces con 50 mL de agua fría.

Después se tra ta con su lfa to de sodio anhidro durante 5 m inutos como m ínim o para deshidratarlos y, fina lm ente se filtra .

La esencia acetilada se saponifica com o se hizo para la determ inación del índice de éster, h irviendo por espacio de 1 hora. El índice se calcula a partir de la siguiente ecuación:

28,05 x aI . A c . - (Ecuación 3)

•s

a = Núm ero de mL de solución de potasa a lcohólica N/2 necesaria para la saponificación del aceite acetilado.

s = Peso, en gram os, del aceite acetilado usado en la saponificación.

7.3.5 Composición porcentualPor ejem plo, el porcenta je de alcoholes libres, com binados y tota les; de

aldehidos y cetonas, fenoles, tim o l y carvacrol es de interés para los casos en que la calidad del aceite esencial está definida por su contenido en determinados com puestos.

7.4 CARACTERÍSTICAS CROMATOGRÁFICAS Y ESPECTROSCÓPICAS

El uso de algunas técn icas modernas del análisis químico instrum enta l (CG/ EM/CL/EM, RMN-H1, RMN-C13, IR-TF, crom atografía m ultid im ensional, análisis "headspace", etc.) hace posible la cualificación y cuantificación de los aceites esenciales (ver Capítulo 4) [43 ].

7.5 OTRAS DETERMINACIONES7.5.1 Porcentaje de humedad del material vegetal

La humedad de la materia prima, debidamente recolectada, se puede determinar en estufa de 105 °C, aplicando la siguiente ecuación:

p _ p (Ecuación 4)% humedad = — x 100 %

P,Ph = Peso de la materia prima húmedaPs = Peso de la materia prima desecada, hasta peso constante [1 8]

7.6 NORMAS DE CALIDAD

Por la im portante posición en la industria de los Aceites Esenciales y para m antener una calidad constante, es necesario fijar criterios de calidad para cada aceite esencial, es decir, defin ir los patrones de referencia para cada una de las determinaciones analíticas, que permita, por comparación, discriminar si se cumple o no con los criterios marcados. El conjunto de estos criterios constituye la norma de calidad. Lo que siempre se debe tener en cuenta es que una norma está hecha para proteger tan to al usuario como al fabricante (extractor) del p roducto, y el consenso entre ambas partes es necesario para que la norma tenga no solamente validez sino razón de ser [3 ],

Un adecuado y estric to contro l de calidad se basa en la determ inación depropiedades "m acroscóp icas" (exámenes organolépticos, constantes físicas, propiedades químicas) y la combinación de datos analíticos obtenidos con técnicas modernas (numeral 7 .4 ), con el fin de evitar y controlar adulteraciones en todos los productos term inados o sus m aterias primas [43 , 74].

En el ámbito internacional se destaca las normas ISO (International Organizationfo r S tandardization), que tiene un com ité técn ico (ISO/TC 54) especialm ente dedicado a la redacción de normas sobre aceites esenciales. En el anexo D se detallan algunas normas ISO vigentes; además se indica cómo acceder a ellas y su costo.

Las normas de calidad generales de un aceite esencial las establece la legislación de cada país. Esta normalización no sólo debe hacerse para cada aceite esencial, sino que tam bién se norm alizan, por ejemplo, los m étodos de análisis y las cond ic iones de tra n sp o rte , em paquetado y e tique tado. N orm alm ente las especificaciones para un determ inado aceite esencial suelen ser muy parecidas a las norm as estab lecidas por d is tin tos organismos. Sin embargo puede haber d ife renc ias, principalm ente en relación al uso final que vaya a tener la esencia. Desde ese punto de v is ta , se pueden d istingu ir cuatro destinos [3, 26]:

7.6.1 Para fraganciasDonde la calidad está determ inada principalm ente por las características

o lfa tivas. La industria de fragancias suele utilizar patrones propios de referencia, típ icos para cada empresa, y a veces para cada producto. Debe destacarse en este ámbito el rol que juegan las normas IFRA (InternationalFragrance Association), com o determ inantes de aquellos productos arom áticos que tienen restricciones o p roh ib ic ión de uso.

7.6.2 Para sabores o alimentaciónEn el caso de los a lim entos se usan los códigos a lim entic ios, siendo el más

universal el Codex A /im entarius, que es una publicación de la FAO y la OMS y el F ood C hem ica l Codex de los Estados Unidos, y las legislaciones nacionales sobre a lim entos. También en este caso debe recalcarse la im portancia de las norm as IOFI (In te rna tiona l O rganization o f the F lavour Industry), que al igual que con las normas IFRA para la industria de fragancias (ver destino 3), tra tan de regular o restring ir el uso de determ inadas m aterias primas, tan to naturales com o s in té ticas [3, 26 ].

7.6.3 Para la industria farmacéutica y cosmética, incluida aromaterapiaLa calidad está supeditada a la presencia de constituyentes activos definidos

los que se deben cuan tifica r, o determ inar la activ idad farm acológica al aceité com p le to , aunque no se conozca con certeza cuál o cuáles son los principios activos. En estos casos solamente se podrá hacer una evaluación a través de un perfil c rom atográ fico [3],

Las norm as están dadas por las Farmacopeas ofic ia les, tan to nacionales com o regionales (farmacopea Europea) o herbarias (como la Farmacopea Ufficiale Italiana o la British H erbal Pharmacopoeia).

En Colom bia no hay una farm acopea nacional, por lo tan to se recurre a las s igu ientes farm acopeas o fic ia lm ente aceptadas en el país, como consta en el parágra fo prim ero del A rtícu lo 22 del decreto 677 de 1995: "U n ited S tate Pharm acopeia (USP), a la Brittish Pharmacopeia (Inglaterra), al Codex Francés, a la Farm acopea A lem ana (DAB), a la europea e internacional (OMS) o a la que en su m om en to rija para la Unión Europea. En todos los casos se aplicarán las técn icas establecidas en la edición v igente de la farmacopea respectiva" [26],

El CAS NUMBER es una guía in ternacional que describe los ingredientes estudiados y aprobados para uso cosm ético. Cuando el uso es cosm ético o en perfumería, existen exigencias muy estrictas en cuanto a calidad. En este caso las normas más empleadas son las publicadas por FMA (Fragrance M a te ria l Association), IFRA (InternationalFragrance Association), y las AFNOR (Francia), ISO (Internacionales), o las normas nacionales existentes en muchos otros países. Cuando el uso final de la esencia es la perfumería, el fa c to r fundam enta l determ inante de su calidad es su olor. Y por eso el primer contro l que se le realiza es el organoléptico (numeral 7.1) [3, 26].

En algunos países como Francia y Canadá, existen reglamentaciones específicas en cuanto a la correcta caracterización de la toxic idad e inocuidad de su uso. Exigen conocer la tox ic idad aguda (DL50), si son fotosensib ilizantes, irritan tes dérm icos o de la mucosa y ojos y si pueden producir e fectos fis io lógicos o deseables por absorción cutánea o inhalación [26 ].

7.6.4 Para uso industrial (disolventes, agentes de flotación de minerales, etc.)Son casos m ucho más específicos, y las normas por ende se diferencian

según las propiedades que se aprovechan de las esencias.

Si bien las farm acopeas nacionales y códigos son obligatorios en cada uno de los países por tener fuerza de ley, las normas com o las de IFRA/IOFI, o las nacionales como AFNOR en Francia, la ASTM en E.U., AENOR en España, DIN en Alemania, IRAM-SAIPA (Argentina), Asociación Brasileña de Normas Técnicas, Institu to Nacional de Normalización en Chile, el INCONTEC en Colombia, las ISO (internacionales) son solamente opcionales porque la elige y la fija el com prador de la esencia a partir de la gama de productos que puede ofrecer o fabricar el vendedor. M uchas com pradores suelen emplear normas propias o " ta rg e ts "de calidad que en el caso de las grandes empresas del ramo tienen mayores exigencias o menores rangos de variabilidad que las normas públicas [26 ].

Por otro lado, si lo que se pretende es normalizar un aceite esencial obtenido de un nuevo origen, o por un nuevo m étodo de extracción , o sim plem ente normalizar un aceite esencial que nunca antes se había comercializado, se plantea una situación de fa lta de experiencia, o ausencia de antecedentes, lo que im posib ilita buscar crite rios claros o fehacientes de calidad. Por ello, se debe contar de suficiente cantidad de información (composición de la esencia, variables que afectan su calidad, análisis de numerosas muestras, análisis de muestras consideradas de mala calidad, muestras evaluadas como útiles y apropiadas para los fines que se buscan), como para jus tifica r la elección de un rango de calidad, tom ado de una escala de valores lo más amplia posible.

Por ú ltim o, debe tenerse en cuenta que cada vez es más solicitada una certificac ión de calidad, para contribu ir a una mejor caracterización de cada producto. Si se realiza por un laboratorio independiente o debidamente habilitado perm ite dar valor al producto al estar respaldado por una evaluación objetiva y acreditada. Esto puede significar una ventaja com petitiva para el país, al certificar una calidad que asegure la reproducibilidad de sus exportaciones [3],

A continuación se listan los parámetros utilizados en el contro l de calidad de A ce ites Esenciales, los cuales se resumen en la Tabla 8 [3]:

Tabla 8. Clasificación de los parámetros analíticos utilizados en el control de calidad de Aceites Esenciales

1. Características organolépticas

2. Determinaciones físicas

3. índices Químicos

4. Características cromatográficas

5. Características espectroscópicas

6. Otras determinaciones

7. Identificación de compuestos mayoritarios

Olor • SaborColor • AparienciaDensidadPunto de congelacióníndice de refracciónPoder rotatorioSolubilidad en etanolPunto de inflamaciónRango de destilacióníndice de acidezíndice de ésteríndice de saponificacióníndice de acetiloíndice de fenolesPerfil cromatográf ico por CGCuantificación de los principales componentesUltravioleta - visibleInfrarrojoPorcentaje de humedad del material vegetalPesticidasMateriales pesadosCG - EMCL - EMCG x CG

CAPÍTULO 8APRO VECH AM IENTO DE LOS ACEITES ESENCIALES EN LA QUÍM ICA FINA, LA INDUSTRIA QUE NO DEBE DEJARSE SALIR DE COLOM BIA PARA EL EXTERIOR, COMO SE HIZO CON LA DEL CAFÉ

Los Aceites Esenciales son de las mezclas naturales más complejos por su com posición, pero son de los más fáciles de aislar o purificar, por su baja temperatura de ebullición. Si se consigue una planta con una esencia que contiene pocos componentes mayoritarios, se dispone de un material fácilmente purificable, de relativa alta pureza, obtenido de una fuen te renovable, por lo tan to barata y disponible en cantidad suficiente. Estas características, sumadas a la alta variabilidad genotípica de las plantas aromáticas, hacen de los aceites esenciales una fuente ideal de materias primas para la industria.

Colombia es rica en plantas arom áticas y medicinales nativas e importadas, pocas se han industria lizado como la estevia, de la cual los Laboratorios J.G .B. de Cali extrae y refina su azúcar (su principio dulce en el estaviósido). La mayoría de las plantas se venden secas o frescas en el mercado nacional o se exportan, pero no tenem os notic ias de que en alguna parte de Colombia se extraiga Capsaicina, Carbona, Cineol, Safrol, Anetol, Geranial, Citronelal, Linalol, Vainilla, etc. Estos compuestos los requiere la industria internacional y se pueden obtener en form a pura en Colombia, con un alto valor agregado, ayudando a resolver en parte el problema social, pues al cu ltiva r las plantas tam bién se da trabajo al campesino.

Tabla 9. Principales componentes de la esencia de limón, en función de su calidad olfativa 13]

Com puesto % en la esenciaSignificancia relativa en el

olor de la esencia

Geranial 2 ,00 164,0

Neral 1,30 88,2Linalol 0,18 48,1Nonanal 0 ,12 10,7Citronelal 0 ,13 9,4Octanal 0 ,10 9,4Acetato de nerilo 0,52 7,3

Las esencias se u tilizan en su gran mayoría por su olor y /o su sabor, y los com ponentes responsables de estas propiedades organo lépticas no siempre son los que están presentes en gran proporción. En la Tabla 9 se detallan cuáles son los p rinc ipa les com ponentes del aceite esencial de lim ón que le o torgan sus particu laridades o lfa tivas. Se observa cómo com puestos presentes en m enos de 0 ,2 % en la esencia de lim ón son fundam enta les para de fin ir su buen olor.

Lo que im porta , es iden tifica r cuál o cuáles de los constituyen tes presentes son los responsables de la ca lidad organo léptica de una esencia. Si los co ns titu yen te s va liosos son los principales, bastará aislarlos por los procesos industria les clásicos, para lograr un producto concentrado o enriquecido en sus propiedades o lfa tivas o saborizantes. Pero si los constituyentes valiosos son los que se encuentran en m ínim as cantidades, com ponentes m inorita rios, su a islam iento se hace poco rentable.

A qu í se ve la primera necesidad de desarrollar la química fina. Una química que se orienta a separar sustancias muy bien definidas para utilizarlas a veces en sem i-síntesis, norm alm ente estereoquím ica e isom éricam ente puras, y que se pueden obtener de m aterias primas y con mecanism os de síntesis tales que resulten com petitivos a nivel del mercado internacional.

Esto es algo que no siempre se logra, y cuando no se puede lograr, es cuando se valora la m ateria prima natural, biosintetizadora de dichos productos e irremplazable para la industria química. Es el caso por ejemplo de la esencia de ve tive r o de patchouli.

El arsenal de com puestos naturales presentes en las plantas representa una fuente de inspiración para el químico orgánico. El reconocimiento de una estructura quím ica com o generadora de una propiedad organoléptica, es la guía para que o tras estructuras sim ilares sean explotadas, buscadas o modificadas para lograr un m ism o e fecto , o tener una venta ja com parativa. Un ejemplo es la síntesis de varios derivados tio les, patentados para usarse como resaltadores en sabores de pom elo: aunque todos tienen una fuerza odorífica in ferior al hom ólogo que se aisló de la esencia natural de pomelo: el p-menten-1 -tio l-8 (Patente Europea 91 1 1 -1607 de 1991).

Se puede así d isponer de productos s in té ticos idénticos a los naturales, y productos sintéticos reemplazantes de otros similares encontrados en la naturaleza. Con estos e lem entos se pueden crear nuevas esencias, los llamados aceites esenciales s in téticos o sem i-sintéticos, que pueden ser idénticos a los naturales, o artific ia les, com o un aceite artific ia l de manzana.

La expresión aceite esencial idéntico al natural, identifica a un aceite esencial s in té tico , que se llama así por los com ponentes de origen s in té tico que lo co n fo rm a n , pero por las propiedades fis icoqu ím icas y o rgano lép ticas es prácticam ente indiferenciable con el sim ilar natural para un lego, y a veces hasta para un experto analista. Esto ú ltim o es un logro de la química fina y de la ultra m inuciosa investigación de los com puestos arom áticos naturales.

Entre las ramas clásicas de la química fina, siempre se cita el caso de las industrias consum idoras de aceites esenciales. La vía catalítica com o solución para la síntesis de com puestos a partir de productos aislados de esencias, es uno de los recursos más empleados en la literatura existente. Prácticamente toda la gama de posibilidades de la química orgánica se ha ensayado en este sentido. No obstante, de los miles de nuevos productos o nuevos procesos publicados y patentados, son m uy pocos los que se han transferido al mercado.

En los últim os años la generación de nuevos productos sufrió una notable desaceleración, debido a las exigencias legales que existen en casi todos los países desarrollados para incorporar al mercado nuevos productos químicos. Se pude decir que dos o tres productos de cada mil sintetizados llegan a ser comercializados en la actualidad, siendo este valor sin embargo diez veces superior al que se da en la investigación de productos farm acológicam ente activos.

Uno de los com puestos puros que más se usan en perfumería y sabores (con un consum o m und ia l es tim a do en 6 .0 0 0 tn /a ñ o ), es un a lcoho l m onoterpénico am pliam ente d istribu ido en el mundo vegetal. A lgunas de las especies más usadas para su extracción com ercia l son el bois de rose o palo rosa de Brasil y el coriandro.

Existen dos estructuras posibles del linalol: el isómero levo y el dextro. El proveniente de la esencia de palo de rosa es levo y el del coriandro es dextro. El acorde o lfa tivo de ambos es d is tin to : el dextro es más terroso y fuerte , por lo que una síntesis de este producto deberá m antener una determinada isomería.

Debido a la gran demanda internacional del linalol,se desarrollaron varios procedim ientos para su síntesis. El proceso empleado por BASF y Givaudan parte de acetilen-acetona, vía metil-heptenona y dehidro-linalol. Este procedimiento norm alm ente deja trazas de los derivados de hidro y tetrah idro lina lo l (linalol de 92 a 95% ), por lo que se comenzaron a utilizar o tros m étodos de síntesis. Por

ejemplo, partiendo del a-p ineno. Hoy existen varias calidades de linalol sin tético con una pureza m ayor a 99% , libres de derivados hidrogenados. El interés en lograr un producto de tan alta pureza, radica en que gran parte de este linalol se usa para producir aceites esenciales sintéticos (bergamota, lavandas, lima, etc.) y, tan to desde el punto de vista o lfa tivo como analítico, es deseable que no aparezcan los derivados que lo im purifican. Obsérvese cómo una molécula tan simple, tan difundida en la naturaleza y conocida desde hace muchas décadas, ha exigido permanentes mejoras en los procesos sintéticos, y aún asilas fuentes naturales siguen teniendo una significativa demanda, fundam entalm ente por sus características organolépticas.

CAPÍTULO 9 ANÁLISIS ECONÓM ICO DEL M ERCADO INTERNACIO NAL DE ACEITES ESENCIALES

Los productos ecológicos (biológicos u orgánicos) son aquellos que se obtienen a través de sistemas de producción sostenible. Son productos primarios o elaborados, que no presentan residuos quím icos y cuyo sistema de producción protege el equilibrio natural del medio ambiente al no utilizar fertilizantes, pesticidas, reguladores de crecim iento, aditivos, colorantes obtenidos por síntesis, entre o tros [57 ].

En Colombia, la resolución 0 0 7 4 de 2002 establece el térm ino de "sistem a de producción eco lóg ica", pero en general, los térm inos ecológico, orgánico o biológico son sinónim os. La reglam entación de la Unión Europea (Reglamento 2 0 9 2 /9 1 - A rtícu lo 2 ° determ ina que para los hispano parlantes, los productos conocidos como orgánicos deben llamarse ecológicos [55 ].

Las plantas medicinales y sus productos derivados, los cuales hacen parte de los Productos Naturales No Maderables (PNNM), constituyen actualm ente, un renglón prom isorio para el desarrollo económ ico y productivo de Colombia, por las tendencias del m ercado, las posibilidades agroecológicas y de biodiversidad que tiene el país [24 ],

Por ello, el gobierno nacional bajo el liderazgo de los M inisterios de Ambiente, V ivienda y Desarrollo Te rrito ria l (Programa de M ercados Verdes) y de la Protección Social, así com o PROEXPORT, asumió el com prom iso de apoyar el desarrollo de todas las condiciones necesarias para que las diversas in icia tivas instituciona les, em presariales o productivas, de investigación y desarrollo que existen a nivel nacional logren el ob je tivo de que el secto r se convierta en un renglón importante de la economía colombiana en el marco del comercio nacional e in ternacional [32 ],

Además, desde diciem bre de 200 0 , la legislación perm ite en Colombia el aprovecham iento sostenible y equilibrado de los recursos de la biodiversidad. Tienen mucho que ver en esta in iciativa verde, organismos como la Corporación Andina de Fomento (CAF), la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo (UNCTAD) con el programa Biotrade y el Institu to de Investigación A lexander Von Hum boldt (IAVH) con el programa B iocom ercio [55 ].

Con este fin , se organizan eventos como el realizado el pasado 1 de ju lio de 2 00 4 en Bogotá, donde tre in ta empresas partic iparon en la primera rueda de negocios de productos orgánicos de Colombia, la cual buscaba apoyar la

producción de pequeños productores ecológicos del país y aum entar la oferta de estos productos en los principales centros de comercialización [53 ]

Según el programa del IAVH de Biocomercio, uno de los principales requisitos para acceder al m ercado in ternaciona l es la trazabilidad. Este concepto que se re fiere al conoc im ien to de la procedencia de la materia prima (clasificación taxonóm ica de la planta, tipo de terreno del cultivo, control de la calidad del agua y los tra tam ien tos o p ro toco los agroecológicos), form a de transporte y entrega del m ateria l vegetal. La trazabilidad sirve para garantizar la calidad, garantizar la producción y garantizar la sostenibilidad ambiental.

O tro de los requis itos, especia lm ente en el caso de Aceites Esenciales, se re fiere al cum p lim ien to de la ficha técn ica que además de m encionar el tipo de envase y m odo de alm acenam iento, describe las características del producto, lo cual exige un es tric to contro l de calidad.

Frente a estas necesidades de m ercado, existe en el país la Corporación C olom bia Internacional (CCI), que se ha convertido en el primer organismo debidam ente acreditado ante la Superintendencia de Industria y comercio (SIC) lo cual perm ite que su sello sea valido para la comercialización a nivel nacional dé p ro du c tos eco lóg icos en el m arco del Sistema Nacional de C ertificación Norm alización y Metrología. Su primera acreditación se dio en 1 995 y desde esé año la SIC com o organism o de con tro l, realiza con regularidad auditorias que garantizan la calidad del servic io , siendo renovada su acreditación mediante la reso lución núm ero 3 4 6 4 del 18 de febrero de 2 003 [57 ],

Por ello, con el p ropósito de o frecer un mejor respaldo a las empresas p ro du c to ras , com erc ia lizadoras y exportadoras, la C orporación Colombia In te rnac iona l es m iem bro a c tivo de IFOAM ; cuenta con un conven io de Cooperación Técnica con BIOAGRICERT INTERNATIONAL, entidad certificadora Italiana con 20 años de experiencia, con cubrim iento en varios países de América Sureste de Asia y Este de Europa; y además, cuenta con el reconocim iento dé las autoridades de la Unión Europea, Estados Unidos (normas NOP), Japón (norm as JAS), Canadá y A ustra lia para ce rtifica r p roductos ecológicos. Es por esto que la com petencia técnica, adm inistrativa y operativa de la Certificación de Productos Ecológicos de la Corporación Colombia Internacional a nivel nacional ju n to con la ce rtificac ión em itida por B ioagricert In ternational, constituyen un fu e rte respaldo para la com ercia lización de productos ecológicos Colombianos en tod o el m undo [57 ].

Desde 1988 un sistem a un ificado de cod ificac ión , el Sistema Arm onizado (HS) por sus siglas en inglés, se ha utilizado para armonizar los sistemas de c lasificación de com ercio utilizados en todo el mundo. Es así como de acuerdo al cód igo NC del A rancel de Im portación, la posición 3301 corresponde a Aceites esenciales (desterpenados o no), incluidos los "concretos", "absolutos", resinoides; d isoluciones concentradas de aceites esenciales en grasas, aceites fijos, ceras ó materias análogas, obtenidas por enflorado o maceración; subproductos terpénicos residuales de la desterpenación de los aceites esenciales; destilados acuosos arom áticos y disoluciones acuosas de aceites esenciales. La posición arancelaria (3301 ) se d iv ide en tres grandes apartados así [68 ]:

1. Aceites Esenciales de agrios (3301 1). Bajo este grupo se encuentran los Aceites Esenciales de bergamota, naranja, limón, lima y los demás agrios.

2. Aceites Esenciales, excepto los agrios (33012). En este grupo se encuentran los aceites esenciales cuyo principal destino es la industria cosm ética. Entre otros, geranio, jazmín, lavanda, menta piperita, otras mentas, vetiver, clavo, ylang-ylang, etc.

3. Resinoides (33013)

9.1 ESTIMACIÓN DEL TAMAÑO DEL MERCADO MUNDIAL

9.1.1 ExportacionesEn el año 2 002 dentro de los seis primeros países exportadores de Aceites

Esenciales del mundo, que concentraron en conjunto el 70% de las exportaciones tota les, se encuentran Estados Unidos (28% ), Francia (15% ), Reino Unido (8% ), Brasil (7% ), China y A rgentina (6% ) [63 ].

Estados U n idos e x p o rtó U S $ 3 1 2 '4 9 8 .0 0 0 , s iendo sus p rin c ip a les compradores M éxico, Reino Unido, Japón, Canadá y China; y los principales Aceites Esenciales exportados, la menta piperita (24% ), las demás mentas (1 5% ) y los demás aceites no agrios (1 2% ) [63 ].

Francia tuvo com o principales destinos a Estados Unidos, A lem ania, Suiza, Reino Unido y Japón; y exportó en su m ayor parte aceites esenciales no agrios (57% ) com o el c lavo de o lor, y lang-ylang y la lavanda. M ientras tan to , el Reino Unido tuvo com o principales com pradores a Estados Unidos, Japón, Francia, Irlanda y los países bajos. Las exportaciones están representadas en aceites esenciales no agrios (26% ) y los subproductos de los aceites esenciales (21 %) [63 ],

Brasil, con un crecim iento del 50% en el mercado, tuvo como principales compradores a Estados Unidos, países bajos, A lemania, Reino Unido y Japón. Las exportaciones se concentraron en aceites esenciales de naranja (49% ) y subproductos terpénicos residuales (37% ).

9.1.2 ImportacionesEl flujo de importaciones mundiales de aceites esenciales se mantuvo alrededor

de 1 .3000 m illones de dólares. Los principales países im portadores de Aceites Esenciales fueron Estados Unidos (23% ), Francia (1 3% ), Reino Unido (11 %), Japón (7%) y Alemania (7%), los cuales concentraron el 61 % de las importaciones mundiales [63 ].

Los principales aceites im portados por Estados Unidos fueron los A ce ites Esenciales no agrios, com o los de nuez moscada, sándalo y eucalipto.

Producto Miles de dólares en el año 20023301.29 los demás aceites no agrios 120.2203301.1 3 Aceite esencial de limón 46.9643301.1 2 Aceite esencial de naranja 35.7733301.90 Los demás 33.0583301.14 Aceite esencial de lima 15.0403301.25 Aceite esencial de las demás mentas 13.3893301.1 9 Los demás aceites agrios 10.0643301.24 Aceite esencial de menta piperita 8.7363301.23 Aceite esencial de lavanda 7.2303301.30 Resinoides 4.7453301.11 Aceite esencial de bergamota 2.6213301.21 Aceite esencial de geranio 1.7293301.22 Aceite esencial de jazmín 1.7153301.26 Aceite esencial de vetiver 692

TOTAL 301.976

Francia im porta principalm ente A ce ites Esenciales no agrios, como los de c lavo de olor o ylang-ylang, desterpenados y sin desterpenar, y suproductos terpén icos y oleorresinas de extracción.

Japón importa principalmente Aceites Esenciales no agrios y en menor medida A ce ites Esenciales agrios, aceite esencial de naranja y de limón y subproductos de A ce ites Esenciales y oleorresinas de extracción.

Tablal 1. Importaciones de Francia en el año 2002

Producto Miles de dólares en el año 20023301.29 Los demás aceites no agrios 87.7193301.90 Los demás 30.7573301.24 Aceite esencial de menta piperita 7.9553301.25 Aceite esencial de las demás mentas 7.2723301.1 3 Aceite esencial de limón 5.4273301.1 2 Aceite esencial de naranja 4.9023301.11 Aceite esencial de bergamota 4.4553301.22 Aceite esencial de jazmín 4.3403301.21 Aceite esencial de geranio 4.2043301.19 Los demás aceites agrios 3.3323301.23 Aceite esencial de lavanda 3.0603301.26 Aceite esencial de vetiver 2.7163301.30 Resinoides 2.2633301.14 Aceite esencial de lima 576

TOTAL 168.978

Las im portac iones de A ce ites Esenciales del Reino Unido se concentran princ ipa lm ente en los aceites no agrios desterpenados y sin desterpenar, como los de clavo de o lor, n iaulí o y lang-y lang , y en los Aceites Esenciales agrios inc luyendo los aceites de naranja y lim ón.

Producto Miles de dólares en el año 20023301.29 Los demás aceites no agrios 48.2173301.1 3 Aceite esencial de limón 26.9543301.24 Aceite esencial de menta piperita 24.8053301.90 Los demás 9.4613301.25 Aceite esencial de las demás mentas 8.8083301.1 2 Aceite esencial de naranja 7.7773301.14 Aceite esencial de lima 6.8293301.23 Aceite esencial de lavanda 3.9733301.30 Resinoides 3.6973301.1 9 Los demás aceites agrios 2.5073301.21 Aceite esencial de geranio 2.0633301.11 Aceite esencial de bergamota 1.5623301.22 Aceite esencial de jazmín 4823301.26 Aceite esencial de vetiver 270

TOTAL 147.405

Japón importa principalmente Aceites Esenciales no agrios y en menor medida Aceites Esenciales agrios, aceite esencial de naranja y de limón y subproductos de Aceites Esenciales y oleorresinas de extracción.

Tabla 13. Importaciones de Japón en el año 2002

Producto Miles de dólares en el año 20023301.29 Los demás aceites no agrios 23.7233301.19 Los demás aceites agrios 16.9403301.1 2 Aceite esencial de naranja 12.9823301.1 3 Aceite esencial de limón 10.5233301.90 Los demás 10.4313301.25 Aceite esencial de las demás mentas 8.0663301.24 Aceite esencial de menta piperita 6.9583301.14 Aceite esencial de lima 1.9753301.30 Resinoides 1.5983301.23 Aceite esencial de lavanda 1.4173301.11 Aceite esencial de bergamota 6913301.22 Aceite esencial de jazmín 5763301.21 Aceite esencial de geranio 2273301.26 Aceite esencial de vetiver 47

TOTAL 96.154

Las im portaciones de Alemania se concentran principalm ente en los Aceites Esenciales no agrios, en subproductos terpénicos, en aceite esencial de naranja y aceite esencial de menta piperita.

Producto Miles de dólares en el año 20023301.29 Los demás aceites no agrios 46.0063301.90 Los demás 11.3703301.1 2 Aceite esencial de naranja 6.9363301.24 Aceite esencial de menta piperita 6.6363301.25 Aceite esencial de las demás mentas 6.5973301.19 Los demás aceites agrios 4.3543301.23 Aceite esencial de lavanda 3.9373301.1 3 Aceite esencial de limón 3.6103301.30 Resinoides 2.4413301.1 4 Aceite esencial de lima 1.1713301.11 Aceite esencial de bergamota 9893301.21 Aceite esencial de geranio 9693301.26 Aceite esencial de vetiver 5213301.22 Aceite esencial de jazmín 86

TOTAL 95.623

9.2 ESTIMACIÓN DEL MERCADO COLOMBIANO

Colombia cuenta con una gran biodiversidad, gracias a que es un país tropical privilegiado por su posición geográfica con costas en dos océanos y una variedad de c lim a y to p o g ra fía . Sin em bargo , esta inm ensa venta ja com para tiva p rácticam ente no ha repercutido en su desarrollo económ ico, entre otras cosas porque no se han realizado investigaciones de mercado que identifiquen las oportun idades de negocios concretas en que perm itan adelantar programas y p royectos p roductivo para el aprovecham iento sostenible y rentable de nuestra b iod ivers idad, [9 , 26 ].

9.2.1 Grado de desarrollo tecnológico en que se encuentra actualmente la producción de Aceites Esenciales en Colombia

El desarrollo tecnológico de la producción de aceites esenciales en Colombia, se debe abordar desde la perspectiva s istèm ica de la cadena com pleta, que va desde el cam pesino o la com unidad que siembra, y destila, acopladores, hasta el industria l privado o la cooperativa, que ha logrado m ontar una planta adecuada, con eauipos de destilación, rectificación, concentración, purificación, cuantificación, ca lificac ión y d is tribución nacional e in ternacional de sus productos.

Los n ichos de m ercado de unas y o tras son d iferentes, de acuerdo a las exigencias de calidad de la empresa dem andante. Por ejemplo, las que producen aceites esenciales de baja calidad los venden a quien los utilizará como materia prima para velas, pebeteros, artículos de aseo y limpieza, insecticidas, papelería o juguetería de p lástico . Los que producen aceites esenciales de alta calidad, pueden aspirar a ser proveedores de la industria alimenticia, farmacéutica, cosmética y de perfum es.

9.2.2 Barreras financierasFuera de los costos de la fase agrícola que se calculan en $ 5 .0 0 0 .0 0 0 para

el cu ltivo de una ha/año sin inclu ir el costo de la tierra, en la fase industria l se debe financiar un destilador para la producción de Aceites Esenciales de baja calidad, el cual puede costar, de acuerdo a su capacidad, entre $ 6 .0 0 0 .0 0 0 de 50 L, $1 5 .0 0 0 .0 0 0 de 1 5 0 -200 L y de 1 .000 L cerca de $ 5 0 .0 0 0 .0 0 0

Para la producción de Aceites Esenciales purificados o refinados se requieren equipos que pueden tener un valor entre $1 5 0 .0 0 0 .0 0 0 y $ 2 0 0 .0 0 0 .0 0 0 , y si la empresa va a tener laboratorio de análisis instrum enta l para el contro l de calidad, se requiere equipos que superan 4 ó 5 veces el m onto anterior.

Esta inversión no es alta para los grandes inversionistas incluso nacionales, pero debido al poco conocim iento de la tecnología y del mercadeo, así como los problemas en el sum inistro de material vegetal, el sector no se ha desarrollado y los inversionistas lo consideran de ALTO RIESGO, porque no hay herram ientas que permitan asegurar el éxito financiero.

9.2.3 Barreras de mercadeoSe carece de estudios comparativos que determinen la relación productividad

y rentabilidad (costo de producción vs. precio de venta) del sector, que señalen además de una manera concretas los Aceites Esenciales rentables. También se carece de inform ación sobre la manera de penetrar el mercado.

En los renglones form ales de aromas, fragancias, colorantes, cosm éticos, aseo y limpieza e incluso en la industria alim enticia y de plásticos, es muy difícil obtener inform ación para prospectar el mercado porque se manejan criterios de confidencialidad técn ica y sobre todo com ercial, pero al iniciarse en el mercado se coge experiencia y se puede progresar [26 ].

Globalización. Las transnacionales son las que demandan los mayores volúmenes de aceites esenciales purificados, que son los de mayor valor agregado, y sus negociaciones, pertenecen al ám bito de los negocios internacionales. Por lo tan to es necesario considerar como barrera los acuerdos globales que existen entre ellas y que impiden la entrada de com petidores nacionales.

Además, se debe tener en cuenta la advertencia que hacen expertos en el tema respecto de la variabilidad de los precios internacionales. Por ello, es necesario tener en cuenta e investigar la repercusión que va tener el ALCA en el sector, ya que si se suprimen los aranceles, los precios de los im portados pueden bajar.

Para la fecha de publicación definitiva de este libro con miras a comercializarse en Colombia se acaba de aprobar por el estado el Tratado de Libre Comercio (TLC) con la Unión Europea.

9.2.4 Factores de éxito en las experienciasEntre los fa c to re s de é x ito de las empresas co lom bianas que están

incursionando positivam ente en el sector se encuentran:

■ El abordaje multidisciplinario de la planificación tecnológica, de la prospección económ ica (mercadeo) y del desarrollo de lo potencial.

■ La d ispon ib ilidad de gran parte de la tecnología agrícola e industria l. Se cuentan con experiencia en la siembra de algunas plantas arom áticas, a este n ive l, com o ya se dijo está ubicado en la selección de quim iotipos y el m ejoram iento para la producción de semillas certificadas.

■ En el país hay fab rican tes de equipos de procesos de extracción aunque no los hay para el análisis instrum enta l.

■ El sec to r está en crec im ien to tan to a nivel nacional como m undial. Los prospectores del mercado mundial consideran que el siglo XX fue el de los sintéticos y que el siglo XXI es el de lo natural, debido a que las preferencias de los consum idores están cam biado drásticam ente a ta l punto que a n ichos de m ercado dom inados com pletam ente por p roductos s in téticos empiezan a tener competencia de nichos de mercado de productos naturales [2 6 ],

Para el análisis del volum en de im portaciones y exportaciones se realizó una consulta en el Ministerio de Comercio12 y PROEXPORT referente a las importaciones y exportac iones que fueron realizadas entre los años 2 00 0 y 2 0 0 4 en la C lasificación Arancelaria No. 33 referente a Aceites Esenciales [26 ].

Según un estud io del m ercado colom biano de aceites esenciales, elaborado por el Institu to A lexander Von Hum boldt (referencia bibliográfica 26), los aceites esenciales que pueden producirse en Colombia para sustitu ir im portaciones son: euca lip to , cardam om o, m andarina, c itronela , ve tive r y oleorresinas de cilantro c im arrón, guasca, orégano, ajo, aji, perejil, apio, cebolla, y pim ienta.

Durante el año 2002, Colombia importó aceites esenciales por un valor superior a los 1 63 m illones de dólares (Tabla 1 5); m onto muy superior a los 20 millones de dólares que exportó durante ese mismo año (Tabla 16). Sin embargo, en los datos reportados por proexport (Tabla 1 7), se puede notar que para el segundo bim estre del 200 4 , se presenta una recuperación del mercado [26, 72],

Las m ayores im portac iones que se realizaron en el año 2 002 fueron de la clasificación arancelaria número HS 3 3 0 1 2 9 , correspondiente a los demás aceites esenciales no cítricos.

12 Los da tos repo rtados p ro v ienen de IN S T ITU TO DE INVE STIG A C IÓ N DE RECURSOS BIOLÓGICOS A LE X A N D E R VO N H U M B O LD T , 2 0 0 3 .

AñoAccitcs esencf~’es

Demás aceites esenciales no cítricos2000

1.833.021,52001

1.675.762,92002

1.841.477,7Demás aceites esenciales de cítricos 1.179.509,7 621.218,7 799.088,5Aceite esencial de menta piperita 814.513,3 1.091.890,1 1.015.732,6Resinoides 462.772,6 621.845,7 324.412,9Aceite esencial de naranja 41 1.772,5 795.692,6 462.177,9Aceite esencial de limón 343.904,1 691.030,6 253.018,6DMS aceites esenciales (desterpenados o no) 73.433,6 160.337,2 1.165.525,8

Aceite esencial de eucalipto 139.946,2 270.996,5 345.755,4Aceite esencial de lavanda 107.924,1 122.362,3 157.468,0Oleoresinas de extracción 117.515,7 79.816,4 194.973,0Aceite esencial de lima 48.421,9 130.442,7 167.971,2Aceite esencial de anís 35.609,1 67.754,0 79.898,3Destilados acuosos aromáticos 22.092,0 5.154,9 31.694,0Aceite esencial de bergamota 29.630,0 47.562,2 30.819,3Aceite esencial de espicanardo (vetiver) 30.511,0 440,0 25.682,3Aceite esencial de geranio 32.458,6 20.695,2 26.779,5Aceite esencial de jazmín 5.353,9 2.567,0 2.834,4

86.704.912,7 86.152.242,5 162.756.968,4

Tabla 16. Exportaciones colombianas de Aceites Esenciales en dólares [26]

Aceites esencialesAño

2000 2001 2002Demás aceites esenciales de cítricos 1.731 20.575 3.398Demás aceites esenciales no cítricos 60.386 37.093 17.482Aceite esencial de limón 0 3.967 2.909DMS aceites esenciales (desterpenados o no) 7.548 12.540 3.393

Aceite esencial de bergamota 892 0 3.939Aceite esencial de las demás mentas 0 9.553 0Aceite esencial de menta piperita 4.462 1.133 0Oleoresinas de extracción 0 16.462 105Resinoides 766 12.601 2.105Aceite esencial de naranja 729 9.200 552Destilados acuosos aromáticos 0 4.027 4.988Aceite esencial de eucalipto 326 0 0Aceite esencial de anís 0 1.002 1.591Aceite esencial de lima 0 1.367 0Aceite esencial de geranio 0 230 0Aceite esencial de jazmín 0 57 0Total aceites esenciales y mezclas odoríferas

19.744.042 19.951.491 19.659.559

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ANEXO A ACEITES ESENCIALES APRO VECH ABLES EN LA ZONA CAFETERA DE COLOMBIA

Es hora de que se in tensifiquen los cu ltivos de lim oncillo y citronela como cu ltivos asociados a los cafetales, pues fuera de evitar que el suelo se ruede, sirve para mantenerlo cubierto y que se monten plantas de extracción de Aceites Esenciales en el departam ento, como fuente de ingresos. Si este libro contribuye a ello quedaré satisfecho. Además, de mis propios recursos he diseñado y constru ido una planta extractora de 50 litros y otra de 4 00 litros, las cuales tengo produciendo en la zona cafetera [59 ].

Después de Brasil, Colombia es el segundo país del mundo más rico en especies vegetales (49 .000). Por la extensión sus cultivos, Colombia es un país de vocación agrícola, de los 6 0 0 .0 0 0 kilóm etros cuadrados de bosques que posee, 6 0 .0 00 están sin explotar; por ser el 38% de la zona agrícola explotada, zona de ladera, la explotación extensiva se dificu lta, predominando en especial el m in ifundio como es el caso de la zona cafetera.

Casi todas las plantas que se cultivan en el mundo para la producción de aceites esenciales se pueden cultivar en Colombia, porque debido a la diversidad de pisos térm icos, es fác il encontrar para cada especie su háb ita t (m icroclima) conveniente. Por lo anterior es necesario experim entar con cu ltivos por ejemplo de menta en varios departamentos y pisos térm icos del país, porque la capacidad para producir aceites esenciales de la menta en Cundinamarca puede ser diferente a la de Boyacá, Nariño, Risaralda y así determ inar previam ente las zonas de cultivo adecuadas, mediante plantaciones experimentales.

En el país hay plantas cultivadas no aprovechadas y plantas silvestres que se pueden dom esticar (adaptar a cu ltivo) para buscar la form a de aprovechar sus aceites esenciales. Otra fuente inexplorada son los recursos forestales, cuando se talan los bosques de pino, eucalip to y maderables nativos, se dejan perder grandes cantidades de corteza, de ramas y hojas con buenos contenidos de Aceites Esenciales. También hay varias especies de árboles com o los pinos que se pueden sangrar en pie para extraer resinas que luego se destinan con el fin de separar su contenido de aceites esenciales.

Existen varios aspectos que deben investigarse y desarrollarse previam ente al lanzamiento de una estrategia de promoción de la producción de aceites esenciales, ellos son [1 5]:

• Seleccionar algunos de los Aceites Esenciales trabajados internacionalmente, para evaluar su potencial de producción en Colombia, en función tan to de su localización geográfica com o de circunstancias sociales y económicas.

• Conocer los aspectos agronóm icos, en el caso de cu ltivos , y las técnicas de recolección y extracc ión , en otros casos, desarrolladas en otros países tropicales donde ya existe la industria de los aceites esenciales.

• Conocer los canales de comercialización utilizados por otros países tropicales, así com o los m ercados de productos finales de determ inados aceites esenciales previamente seleccionados.

. Desarrollar conjuntamente con otros países tropicales, productores de aceites esenciales, y países desarrollados, consumidores de estos aceites, proyectos de innovación y desarrollo de nuevos aceites o aplicaciones de aceites de origen tropical ya existentes.

• Explorar con los mismos agentes anteriores, es decir, empresas productoras de perfumes, cosm éticos, alimentos y bebidas, la posibilidad de desarrollar productos orientados al m ercado "ve rde". Esto s ign ifica, desarrollar un programa de certificac ión sobre m étodos de producción y productos en sí, que garantice al consum idor fina l, la inocuidad para el medio ambiente, tanto de su fabricación como su consumo. Otros aspectos complementarios que podrían incorporarse, son aquellos relacionados con la posibilidad de con tribu ir a m ejorar la calidad de vida de minorías étn icas en zonas de bosque húmedo tropical.

En base al conocim ien to y la experiencia en aceites esenciales que tiene el autor, se considera que algunas de las plantas que se pueden cu ltivar en la zona ca fe te ra para in ic iar una exp lo tac ión de aceites esenciales son: C itronela (Cymbopogon nardus), Limoncillo (Cymbopogon citratus), Anisillo (Piper auritum), C ordoncillo (Piper aduncum LJ , A lbahaca (Occinum basilicum L J , Anís verde (Pimpinella anisum L J , H ierbabuena o menta piperita (M entha p iperita LJ, Poleo (M entha pu leg ium L J , O régano (O riganum vulgare), Romero (Rosmarinus offic inalis LJ, Jengibre (Zingiber officinate), Cúrcuma (Curcuma doméstica), Hinojo (Foeniculum vulgare M ille r), Eucalip to (Eucalyptus g lobu lus), Pino (Pinus), Cardam om o (Elettaria ca rdam om um ), V e tive r (Vetiveria zizanioides), Anamú (Porophyllum p orophy llum (L)) y Tom illo (Thum us vulgaris LJ.

De estas plantas se señalan en form a genérica los principales aspectos a tener en cuenta en la extracción de aceites esenciales, que como se ha mencionado antes, influyen en la calidad del aceite esencial producido; y en form a detallada, se desarrollan d ichos aspectos para sólo algunas de ellas, puesto que una m onografía de éstas y o tras p lantas será tem a de una próxim a publicación.

Finalmente, un aspecto que cabe resaltar es el cálculo de los costos de producción que determinarán el precio de venta. Por ello es importante que durante el proceso de cu ltivo , cuidado y manejo posterior, se registren todos los datos que permitan realizar un análisis de costos, visualizado en el mercado de una agricultura sostenible, siguiendo lineam ientos adm in is tra tivos bien defin idos, y un análisis de la posible

rentabilidad; que suministren una idea del precio justo al que se puede ofrecer el aceite esencial en el mercado nacional o internacional [8].

Para iniciar una explotación de Aceites Esenciales se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

1 .Cultivo. Una correcta elección del material, clima y suelo, para iniciar un cu ltivo es básico y esencial para tener éxito en cualquier proyecto o explotación de Aceites Esenciales. Si se utilizan semillas, se utiliza el térm ino siembra; si se utiliza la reproducción vegetativa se utiliza el térm ino plantación. Estas tareas se pueden llevar a cabo en form a manual (indicadas para superficies menores a 5 hectáreas) o mecanizada.

Siempre se recomienda hacer la siembra o plantación en surcos a fin de fac ilita r el cuidado de malezas, el sistema de abono y la aplicación de riego si éste se hace en form a superficia l. La distancias entre plantas varía según la especie y las técnicas que se emplearan durante su manejo. La profundidad de siembra depende de la capacidad de la semilla para penetrar en el suelo y difiere según las especies. Cuando se m ultiplican especies vegetativam ente, el material de reproducción puede ser: esquejes, trozos de tallo o estacas; platines; división de matas.

Los cuidados del material vegetal, involucran las labores culturales como pasada de rastillo, des-hierba, e tc. La cantidad de des-hierbas depende de la cantidad de malezas, las condiciones climáticas, la especie cultivada, y la utilización o no de herbicidas para com batir las plagas y enfermedades de la planta.

2 .Recolección. Teniendo en cuenta el período de vegetación, el m om ento oportuno depende de los siguientes factores: condiciones atm osféricas, latitud, a ltitud, exposición al sol, condiciones del terreno, etc.

Casi todas las plantas cu ltivadas para extracción de esencias se cosechan preferentemente entre las 9 y las 1 6 horas, para asegurarse que se haya eliminado el agua de rocío depositada sobre sus hojas, y para que com ience una deshidratación antes de la humedad relativa alta de la noche. Para los diferentes grupos de cu ltivos existe un estado óptim o de cosecha:

• El grupo que se cosecha por sus flores deber ser cosechado al principio de la floración (un número de flores está todavía al estado de botón flora l), o cuando la floración se encuentra a pleno desarrollo. Este grupo exige gran atención porque en algunas especies la floración puede durar pocos días.

• El grupo que se aprovecha por sus hojas, se cosecha cuando éstas tienen su form a, tam año y color normal, es decir cuando se les considera "m aduras". El período de cosecha es generalmente largo, pero cuando se pasa el período óptim o, las hojas se manchan, producto de necrosis por enfermedades o envejecim iento, y cambian su color.

• Las que importan por toda su parte aérea (herbáceas), se cortan en general durante la flo ración, antes que fructifiquen o sus flores se sequen.

• Aquellas en las que se aprovechan sus raíces y/o rizomas, se cosechan en cualqu ier m om ento del día, cuando la planta está en reposo vegeta tivo anual, en dos períodos: antes o después de su desarrollo vegetativo, o sea cuando las sustancias de reserva se acumulan en los órganos subterráneos. Si se cortan en plena vegetación, están casi desprovistas de sustancias de reserva, pues m igran a la parte aérea.

• En las que se cosecha la corteza, se cortan cuando el período de vegetación arranca, porque la savia circula abundantemente y permite separar fácilmente la corteza del tronco.

• El grupo de las que se aprovechan las yemas o botones flora les se cortan al com ienzo de la vegetación , antes que los botones floreales se abran, cuando aún son pegajosos a causa de las sustancias resinosas que posean.

• Los que se aprovechan por sus fru to s , se recogen cuando están com pletam ente maduros, con el calor y aroma característicos. Para algunos fru tos , se retarda su recolección para perm itir la pérdida de humedad que fac ilite su cosecha y conservación hasta el procesamiento.

Cuando es posible, se puede seguir la dinámica de la acumulación de principios ac tivos en laboratorios, sobre los órganos a cosechar fijando el m om ento del co rte en función de los resultados analíticos [3],

3 . Parte útil. Se utiliza la parte de la planta donde se concentra más la esencia com o flores, cáscara del fru to , hojas, ta llo , raíces, corteza, semillas, fru tos.

4 . Manipulación del material vegetal. El material cosechado puede sufrir distinto tra tam ien to según la especie y el m étodo de extracción utilizado. Como norma general, pero con c ie rtas excepciones, se dice que las flores, hojas y ta llos no perm iten pro longados a lm acenam ientos, m ientras que las semillas, raíces y maderas, por su naturaleza, retienen la esencia por más tiempo. Cuando se tra ta de fru tos o semillas secas (anís, hinojo), estos deben almacenarse embolsados o a granel en lugares secos y protegidos de las altas temperaturas. Pueden destilarse en cualqu ier m om ento del año y por arrastre con vapor de agua. Es conveniente su m olienda gruesa inm ediatam ente antes de la destilación, para fac ilita r la ex tracc ión de la esencia y por lo tan to aum entar el rendim iento.

Cuando se cosecha m ateria l herbáceo, en general (menta, euca lip to), se recom ienda un oreado o desh idra tado parcial antes de som eterlo al procesó de destilac ión por arrastre con vapor de agua. Esta operación perm ite una más rápida ex tracc ión de la esencia, y un m ejor aprovecham iento del destilador. Al desh idra tarse se pierde agua, que ocuparía lugar en el alambique. No conviene llegar a un desh idra tado to ta l, por las posibles pérdidas de m aterial cuando se manipula. En algunas especies puede observarse tam bién una pérdida de esencia durante el secado, si éste es m uy intenso o se lleva a cabo en malas condiciones. Esta pérdida se causa por evaporación, oxidación, resinificación, y otros cambios químicos.

5 .Obtención. En el método de extracción de un aceite esencial se debe hacer especial énfasis en la recolección de datos que permitan hacer un seguim iento y evaluación de las materias primas y elaboradas. En el caso de la destilación, comprende fecha de la destilación, duración de la operación, presión de vapor utilizado, presión atm osférica, porcentaje de humedad de la materia prima, peso de la planta húmeda destilada (antes y después del proceso). Se puede completar la inform ación con el número de destilaciones realizadas, volum en de aceite esencial obtenido en cada destilación y densidad del aceite.

Se incluyen los datos recogidos durante la destilación de la planta, que indican el volum en de aceite destilado en períodos de tiem pos ¡guales, y el volumen de aceite to ta l en tiem pos determ inados. Con estos datos se pueden obtener "Gráficos de rendim ientos", que muestra el rendimiento parcial de aceite obtenido en cada período de 5 m inutos y la "Curva de destilac ión", el cual representa el porcentaje to ta l de aceite obtenido en cualquier tiem po incluido en la duración del proceso to ta l de destilación [18 ].

6 .Rendimiento. Se expresa en porcentajes de aceite, en volum en y peso, referidos a la planta húmeda y planta seca [18 ].

7 .Composición química. Se reportan los compuestos mayoritarios y algunos m inoritarios, confirm ados o reportados como nuevos, mediante la utilización de cromatografías y de técnicas espectroscópicas.

8. Manipulación del aceite esencial. Almacenamiento, añejamiento, etc.

9. Propiedades y aplicaciones. Olor, sabor y otras propiedades fisicoquímicas. Para que los aceites esenciales sean eficaces, las plantas de donde se obtiene deben provenir de cultivos orgánicos, y se deben cuidar y recolectar con esmero y atención.

10. Comercialización. Análisis de demanda y oferta antes de iniciar la explotación.

EJEM PLOS ESPECÍFICOS DE PLANTAS RECOM ENDADAS PARA LA ZONA C A F E T E R AACEITES DE LAS ESPECIES CYMBOPOGON [46]

El género Cym bopogon abarcan cerca de 140 especies. A lgunas de las cuales producen Aceites Esenciales que se utilizan en perfumería. La infusión de varias especies de Cymbopogon se utiliza para el tra tam iento de un gran número de enfermedades com o gota, tos, frío, etc. Algunas especies se utilizan com o forraje inferior, mientras que algunas son ornamentales. Entre los Aceites Esenciales que produce la especie de Cymbopogon, se consideran económ icam ente im portantes los siguientes:

Cymbopogon winterianus produce el aceite de la Citronela Java. Cymbopogon citratus y C. flexuosus produce el aceite del limoncillo. Cymbopogon martinii var. motia productos de la palma rosa.

A.1 CITRONELA (CIDRONELA)

Nombre científico:

Cym bopogon nardus,Cymbopogon w interianus (Citronela Java j

Nombre vulgar: Citronela, cidronela

1. Introducción. Proveniente de Asia, el aceite de la c itro n e la es uno de los A c e ite s E sencia les im p o rta n te s o b te n id o s de d ive rsa espec ie de Cym bopogon. Se clasifican com ercia lm ente en dos

tipos: El aceite de citronela Ceilán, obtenido del Cym bopogon nardus fíendle (es del tip o inferior) m ientras que el aceite de citronela del tipo de Java obtenida del C ym bopogon w in te rianus J o w it t , se considera superior [46 , 65],

2. Descripción. Especie herbácea, vivaz, rizomatosa, perteneciente a la familia botán ica de las gramíneas, con num erosos macollos. Puede alcanzar una altura de hasta 2 m etros. Las hojas son largas, anchas y lisas [65 ],

3 . Cultivo

• Clima. Prospera mejor bajo clima tropical y subtropical. Necesita humedad y sol abundante para un buen crecim iento. Crece bien entre 1 .000 y1 .5 0 0 m .s .n .m , pero con una a ltitud óptim a entre 1 80 y 1 20 m.

• Suelo. Requiere suelos arenosos con abundante materia orgánica, con pH de 5 ,8 a 8 (con un óptim o de 6).

• Siembra o plantación. Se debe p lantar a 1 ,20 -1 ,5 0 m entre filas y 0 ,8 0 - 1 m entre p lantas [65 ].

• Cuidados. La c itronela es una planta m uy resistente, adaptada a una gran variedad de suelos y condiciones clim áticas. Puede plantarse en suelos de buena calidad y como cobertura vegetal en suelos desgastados, desnudos, en los declives de las m ontañas, siempre y cuando no se estanque el agua por un tiem po pro longado.

4 . Recolección. El núm ero de las cosechas, que se pueden hacer durante un año, depende del c rec im ien to de las p lantas. En condic iones favorables, se pueden obtener hasta 4 cosechas en un año. Las hojas están listas para la primera cosecha de casi 6 meses después de plantar. La segunda y subsecuentes

cosechas se pueden tom ar después de un intervalo de 214 a 3 meses. Una cosecha demasiado prematura o una muy tardía, afecta adversamente la calidad del aceite. El retraso causa que las hojas se sequen dando por resultado la disminución de la producción del aceite.

Se recomienda elim inar la plantación después de 3 ó 4 años y rotarla con algunas cosechas pequeñas de legumbres [46],

Durante la cosecha solamente se corta la lámina de la hoja, m ientras que la envoltura se abandona. Esto es porque la envoltura contiene solamente aceite en pequeñas cantidades y de mala calidad.

Actualmente, la producción del mundo del aceite de citronela se da en Taiwán, Guatemala, Honduras, Indonesia, Brasil, China, Ceilán, India, Argentina, Ecuador, Madagascar, México e Indias del oeste.

5 .Parte útil. Las hojas contienen 0 ,35 a 0 ,5 % del aceite esencial cuyos componentes principales son el citronelal 30 a 45 %, y el geraniol 26 a 45% . El tiem po de destilación de las hojas es de aproxim adamente 50 m inutos [40 ].

6 . Destilación. Para m ejorar la recuperación, la destilación se debe efectuar por arrastre con vapor de agua, aunque también se obtienen buenos rendimientos por destilación con vapor de agua.

Los cultivadores de áreas pequeñas pueden hacer uso de alambiques con calentamiento directo.

7 .Rendimiento. Se producen de 2 0 .0 0 0 a 3 5 .0 0 0 Kg de hojas frescas, por hectárea. La citronela tiene un contenido promedio del 1 % de aceite esencial sobre la base de peso de hojas frescas [65 ].

8 .Composición química. Según se mencionó, se conocen com ercia lm ente dos tipos de aceite de cidronela: tipo de Ceilán y tipo de Java. Los aceites difieren quím icamente. Los com ponentes del aceite del tipo de Java son [46 ]:

Compuestos im portantes (compuestos mayoritarios)Citronelal 32 45%Geraniol 12 18%Citronelol 11 15%Acetato de geranilo 3 8%Acetato de citronelal 2 4%Limoneno 2 5%E lem eol y o tro s a lc o h o le s s e sq u ite rp é n ico s 2 5%ñ - Elemeno y y - Cadineno 2________ 5%

Citronelal

Com ponentes de m enor im portancia (compuestos m inoritarios)

Bisaboleno Acetato de GeraniloBorneol IsopulegolBourboneno LinaloolCaryophylleno Acetato de Linaliloa - Celaneno Metil eugenolCalameneno Metil heptenonaCubebeno MircenoEternol NeralEugenol NerolFarnesol a - PineneGeraniol Terpinen - 4 - ol

9 . Manipulación del aceite esencial. El aceite de cidronela, se debe almacenar preferib lem ente en envases de vidrio/alum inio.

10. Propiedades y aplicaciones. Es un aceite esencial, líquido amarillo o am arillo parduzco que en con tac to con el aire tom a una coloración verdosa, cuyo o lor recuerda al del lim ón. Se utiliza en la industria de la perfumería, jabones, escam as de jabón, detergentes, limpiadores dom ésticos, insecticidas, p roductos técn icos, e tc [65 ].

El aceite tam bién es fuen te de ciertos productos quím icos im portantes. El c itrone la l ha lim itado sus usos com o ta l en perfumería y de vez en cuando como saborizante. Sin embargo, el citronelal es una materia prima para otros derivados. El h id rox i-c itrone la l se puede preparar del citronela l y encuentra su uso como fragancia flo ra l y no flo ra l. Para los perfum es del jabón, se utiliza un grado levem ente más áspero. Un alto grado se utiliza en com posiciones de sabor. Adem ás, 1-m ento l se elabora del h idroxi-c itronela l [46 ],

El aceite de citronela es antiséptico, estim ulante de los tejidos, astringente, d iurético, sedante nervioso, estim ulante de la circulación y antiespasmódico [37],

La citronela es la esencia más común para que se utiliza como repelente de insectos, tan to en productos de uso hogareño como industriales y agronómicos [3],

A.2 LIMONCILLONombre científico:Cym bopogon c itra tus

Nombres vulgares:Lim oncillo, Hmonaría, lemongrás

Inglés: Lemon grass Francés: Herbe de c itrón

Italiano: Erba di limoneAlemán: Zitronengras

1 .Etimología. Su nombre se debe a que huele como el limón, debido al alto contenido de cítral (75 90% ) en el aceite esencial presente en las hojas [46 ],

2 . Introducción. Florece en la zona tropical del sureste de Asia, aunque se cu ltiva en muchas partes del mundo como India, Á frica, Australia, Sudamérica, etc. Su aceite es uno de los Aceites Esenciales más importantes producidos en el m undo. El nom bre com ercia l del L im oncillo se aplica a dos especies de Cym bopogon: Cymbopogon flexuosus (Steud.) C. C itratus Stapf. de Wats, llamados limoncillo indio del este y el limoncillo indio del oeste, respectivamente.

3 . Descripción. Especie vivaz, perteneciente a la fam ilia botánica de las gramíneas, con un rizoma corto , ram ificado, que origina numerosos macollos. Puede alcanzar una altura de hasta 1 ,50 m. Las hojas son largas, planas. Es una planta resistente a la sequía.

4 . Cultivo.

• Clima. El limoncillo requiere un clima caliente y húmedo con abundante sol y precipitación. Crece bien en las a ltitudes entre 100 y 1 .200 m .s.n.m .

• Suelo. La hierba crece lo mejor posible en suelo bien drenado de tierra negra arenosa. Incluso prospera con mayor rendimiento de aceite en suelos arenosos e ilum inados, con ta l de que estén bien abonados. Como todas aquellas especies cuya im portancia está en el folla je, es recomendable cultivarlas en suelos fértiles, profundos, aireados, con capacidad de retener agua [3, 46 ].

• Siembra o plantación. Por ser una especie de alto desarrollo y gran sistema radicular, al igual que en el romero, se eligen intervalos de plantación largos, de 0 ,8 m a 1,5 m, que perm itan el tra tam ien to mecánico de malezas y un adecuado desarrollo de las plantas al cabo de 2 ó 3 años [3],

• Sistema de fertilización. El limoncillo es una cosecha agotadora de la tierra. Es preferible usar lim oncillo gastado en form a de abono a la proporción aproximadamente 10 ton/ha y ceniza de madera a razón de 2 ton/ha. Esto proporciona la cantidad su fic iente de nitrógeno y potasio que son los factores más importantes en el crecim iento de la cosecha. Se recomendaba proporcionar 30 Kg de P20 5, 30 Kg K20 y 30 de nitrógeno/ha como dosis base en el m om ento de plantar [46 ].

5. Recolección. La primera cosecha es generalmente después de 3 meses de la plantación en el caso del C. flexuosus y después de 6 meses en el C. citratus. Las cosechas subsecuentes ocurren a intervalos de 40 a 50 días, dependiendo de la fertilidad del suelo y de los factores estacionales. Bajo condiciones normales, tres cosechas son posibles durante el primer año y cuatro en los años siguientes. Una hectárea produce de 8 a 10 toneladas de hojas en cada corte. Sin embargo,

el rend im iento de aceite esencial, se favorece con la fertilización orgánica y la re lación de un solo corte en el año (once meses después de establecido el cu ltivo ) [1 2, 4 6 ].

El escardar y la azada son m uy im portantes pues a fectan la producción y la calidad del aceite. Generalm ente se necesitan de 2 a 3 des-hierbas durante el año. La siem bra se debe tam bién hacer por lo menos una vez al año.

La época de la cosecha afecta la producción y la calidad del aceite. La hierba joven y blanda, cosechada prem aturam ente, da un aceite de bajo contenido en aldehido (60 a 7 0% ) y de pobre solubilidad. Más adelante, el contenido del a ldehido del aceite aum enta a 75% y más. La producción de aceite tam bién aum enta. En general, la producción de aceite es más baja durante la estación de lluvias con respecto a los meses secos.

La cosecha se hace con la ayuda de machetes y guadañas, la planta se corta cerca a su base, a 10 centím etros sobre el nivel del suelo.

6 . Parte útil. El aceite esencial está presente en las hojas en una proporción de 0 ,2 5 a 0 ,3 5 %, contiene como com ponentes principales - citral y su isómero en la proporc ión de 72 a 76 % (aldehidos tota les, calculados como citra l) [40 ]!

7 . Destilación. Se destilan las hojas frescas o a las que se les ha perm itido m arch ita rse por 24 horas, las cuales han reducido su contenido de agua, lo que les perm ite que se puedan cargar al destilador en m ayor cantidad, economizando así el uso del com bustib le .

Para garantizar que el aceite es de buena calidad, se recom ienda utilizar la destilac ión con vapor de agua. Para obtener la m áxim a producción de aceite y fa c ilita r su ex tracc ión , la hierba se troza en longitudes cortas. Trozar o picar la hierba, tiene la ventaja de que se puede cargar más hierba dentro de la destilería y el embalaje se facilita . El vapor se perm ite pasar en la destilería con una presión del vapor de 1 8 a 32 kilogram os en la caldera [46 ].

La destilación de las hojas frescas se realiza por espacio de 40 a 60 minutos [40],

El tiem po de destilac ión dura norm alm ente dos horas, cuando se utiliza arrastre de vapor y media hora más cuando se utiliza hidro-destilación.

El rendim iento prom edio de materia verde, en Colombia puede estimarse en 1 0 .0 0 0 kilos por hectárea y por corte , lo que to ta liza 2 0 .0 0 0 kilos en dos cortes anuales.

El conten ido de aceite esencial esta entre 0 .2 y 0 .4 % . La cantidad obtenida en el prim er año es baja, pero aum enta durante el segundo y llega a su máximo en el te rcero y cuarto año, para vo lver a declinar progresivam ente.

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8 .Composición química. El C. flexuosus y el C. C itratus contienen del 75 al 85% de citral en sus aceites. Otros componentes de menor importancia presentes en el aceite obtenido del Cymbopogon flexuosus son [46 ]:

Alfa-ocimenoBorneoly - CadinenoCaryofilenoCitronellalp - CimenoDecalAldehido decílicoFarnesolFarnesalFenchonaGeraniolAcetato de Geranilo

Germacreno D Limoneno LinalolP - Metil hept - 5 - en - 2 - oneMetil heptenonaMircenoNerolidolNerolOcimenoTerpinen - 4 - olP - Terpineola - Terpineola - Terpinyl acetatey - TerpinenoTerpinoleno

9 .Propiedades y aplicaciones. El aceite es de color amarillo, con intenso olor a limón; se produce sobre todo debido a su alto contenido cítrico que se utiliza como materia prima básica para la síntesis de los B-iononas usadas para la síntesis de un número de com puestos aromáticos útiles y la vitam ina A. El citral por sí mismo se utiliza en perfumería para varias clases de jabones y cosméticos.

En algunos países, la hierba se cultiva para la condim entación de alimentos, tales como el pollo. Se utiliza a menudo para la condim entación del té y también se agrega al agua de baño.

El limoncillo gastado (ya extraído) es conveniente para hacer papel. También se utiliza como com bustib le para la destilación de la hierba [46 ].

En infusión es estim ulante, carm inativo (que expulsa gases y lombrices intestinales) y d iaforético (sudorífico).

Es an tisép tico , sedante del sistema nervioso, tón ico , antifebril, astringente, desodorante, insectic ida (repelente de mosquitos y moscas caseras), excitante gástrico y es tim u lan te de la producción de leche [37 ], [3 ],

10. Manipulación del aceite esencial. El aceite se almacena en envases, p re fe rib lem ente de cris ta l o de hierro. Los envases se deben llenar para exclu ir to ta lm en te el aire y proteger contra la luz del sol que afecta el contenido cítrico. La filtrac ión del aceite en presencia de aire afecta a menudo el contenido cítrico. El aceite debe estar libre de humedad [46 ].

11. Actualidad. En la zona cafetera se acostumbra sembrar lim oncillo en los barrancos de las carre teras y en las orillas de los cam inos para com batir la erosión. Nunca se ha exp lo tado esta planta salvo para utilizarla en medicina contra la diarrea de animales y humanos, y como bebida o tisana con propiedades refrescantes.

A ctua lm en te , para contro lar la broca del café se deben sembrar los cafetales más distanciados. Cubrir el suelo y en especial los espacios entre surcos de café con lim oncillo y c itrone la , resulta una práctica aconsejable y representa un rendimiento económico y ecológico, esto sin contar con las propiedades insecticidas de estas plantas. A dem ás, com o las hojas de lim oncillo y citronela son de consistencia celu lósica, las que se van secando y caen al suelo realizan un buen aporte de m ateria orgánica para mejorar las propiedades estructura les del suelo.

En la Universidad del Tolim a en Ibagué13, se hizo la extracción del aceite por arrastre de vapor contro lando presión entre 4-6 psi, utilizando agua fría (2-5 °C) para los re frigerantes. Los vapores condensados se recibieron en agua saturada con sal, m anten ido en baño agua hielo.

Se se leccionaron los períodos de lluvias y de seguía. En el período seco el rendim iento de aceite fue m ayor (0 ,54 1,27 %) en relación a la época de lluvias (0 ,2 9 0 ,6 4 % ). Pero, en contraposic ión al rendim iento, la calidad del aceite tom ado en época de lluvias resultó mejor que el extraído en período seco.

P. Lluvioso P. Seco

Citral A 24,8 - 28,2 % 15,4 - 21 %

Citral B 2,5 - 19,7 % 0 - 5,5 %

Citral (mezcla A + B) 14,4 - 25,6 % 20,6 - 23 8 %

13 FLÓREZ Yolanda y M URILLO , E lizabeth. "D e term inac ión de la ca lidad d e l ace ite esencia l de C ym bopogon c itra tu s (D.C) S TA P H ". R ecopilado p o r STASHENKO, E. . p 66, 1996.

A.3 ANIS VERDE

Nombre científico:Pimpinella anisum L. (Fam. Umbelíferas)

Nombres vulgares:

Castellano: Matalahúva Francés: AnisCatalán: Matafaluga Inglés: AniseGallego: Erba-doce Alemán: AnisVasco: Anis-belar Italiano: Anice

1. Etimología. El nombre genérico proviene de una írico proviene d deformación de la palabra latina bipennula, doble lumilla, en alusión a la forma de sus hojas. El nombre específico, anisum, es el dado por Plinio a esta planta.

2 . Introducción. De la fam ilia de las umbelíferas, originaría del Mediterráneo meridional.

3 .Descripción. Es una planta anual, herbácea, de tallo erecto, cilindrico, ram ificado, de 30 a 60 cm de altura. Las hojas inferiores tienen borde dentado, las de la parte media son trilobuladas, con lóbulos cuneiform es, o lanceolados; las hojas superiores son un poco pecioladas, opuestas, tífidas y con segmentos lineales. Las flores son blancas, pequeñas, dispuestas en umbelas compuestas y desprovistas de involucro. El fru to es un diaquenio, de form a oval-alargada, constitu ido por dos m ericarpios con cinco costillas salientes. Son de color gris- verdoso o amarillo-verdoso, de aroma específico, sabor ardiente, dulce y picante.En cada m ericarpio hay de 18 a 25 canales secretos que contienen el aceite esencial. Florece en verano.

4 . Cultivo

• Clima. Como para todas las plantas alógamas (de fecundación cruzada) en las que se cosecha el fru to o las semillas, la lluvia prolongada durante la floración puede ser perjudicial, pues impide la polinización.

• Suelo. Necesitan un suelo ligero y seco.

• Siembra o plantación. Las semillas se siembran en una posición soleada y protegida. La m ultip licación por semilla puede efectuarse directam ente en el campo, corresponde a una especie anual que no muestra variabilidad genética [3].

• Cuidados. Deben mantenerse bien limpias de malas hierbas.

5. Recolección. La recolección de los frutos, única parte utilizada se hace con hoz o m ecánicam ente, con segadora tritu radora . El m om ento de iniciar la recolección es cuando el 50% de los fru tos están maduros. Una vez se secan los fru tos, se les retira los restos de planta y o tros cuerpos extraños.

6 . Parte útil. Los fru to s , m aduros y secos.

7 .Rendimiento. Por destilac ión de las semillas se obtiene su aceite con un rendim iento de un 6% de su peso.

8 . Composición química. Los fru to s contienen azúcares, gom a, proteínas, ácido málico, e lem entos m inerales, aceite fijo y aceites esenciales.

9 . Propiedades y aplicaciones. Pitágoras le atribuyó al anís la facultad de prevenir la epilepsia, Plinio la de dar juventud al rostro y corregir el mal aliento, Hipócrates la catalogó com o d iurético y Galeno como estomacal y an itfla tu lento [6].

El aceite esencial es un líquido incoloro, cuyo principal com ponente es el aneto l, hasta un 90 % , estragol, m etil-chavico l, aldehido anísico, cim eno, etc. Tiene alguna sim ilitud con el aroma del hinojo ambas contienen el m ismo aceite; el aneto l y el anís puede usarse del m ismo modo.

La producción de anisol, o esencial de anís ocupa gran parte de la activ idad agroindustria l de la hum anidad. Es antiespasmódico, aperitivo y galactógeno. Es una de las hierbas d igestivas más conocidas, alivia la tos, el dolor de cabeza y m itiga los catarros [3 7 ].

El aceite esencial se emplea en repostería (caramelos, bombones), licorería y saborizante, tam bién com o an tiin flam a torio , germ icida, antiespasm ódico y expectorante . En veterinaria se emplea com o antiparasitario [34 ],

Debido a las propiedades antisép ticas de las semillas del anís, el aceite de anís se utiliza a veces como ingrediente en las pastas dentríficas, en los repelentes de insectos y en la e laboración de perfumes.

A.4 MENTA PIPERITA [34]Nombre científico:M entha p iperita L. (Fam. Labiadas)

Nombres vulgares:Hierbabuena de sabor a pimienta.M antua, m enta inglesa, menta m itcham .

Castellano: M enta picante Francés: M enthe pivréCatalán: M enta pebrera Inglés: PeppermintGallego: Alemán: PfefferminzeVasco: Menda Italiano: Menta piperita

1 .Etimología. El nombre genérico M entha deriva del de la ninfa griega Mintha, enam orada de Zeus, a quién la diosa Perséfone, celosa, transform ó en planta. El nom bre específico deriva de la palabra latina piper, pim ienta, por el sabor picante de su esencia.

2. Introducción. Su clasificación taxonóm ica es la siguiente:

División: Embriofitas sifonógamasSubdivisión: Angioespermas Clase: DicotiledóneasSubclase: Metaclamídeas o simpétalasOrden: TubiflorasFamilia: LabiadasGénero: MenthaEspecie: Mentha piperita

Las mentas son un grupo de plantas que pertenecen a la familia Labiatae, que producen aceites esenciales en la destilación. Las mentas, que se cultivan comercialmente en varias partes del mundo son: Menta japonesa (Mentha arvensis Linn. subsp. haplocalyx Briquet var. piperascens Holmes); hierbabuena (Mentha piperita L.) menta verde (Mentha spicata LJ. Recientemente una cuarta especie, M entha c itra ta Ehrh., que se llama menta de Bergam ot, tam bién se produce comercialmente, produciendo el aceite del tipo Bergamota que contiene 40% de acetato de Linalilo [46 ].

Este género se caracteriza por sus ta llos cuadrados y ram ificados, de color verdoso con tonalidades violáceas, ligeramente vellosos, cuya altura puede llegar a 90 cm; las ramas sin flores en el vértice. Las hojas simples, opuestas, grandes, largas y anchas, pubescentes, lanceoldas, de limbo plano y borde aserrado, y su punta es generalmente aguda; en el envés se encuentran las glándulas secretoras de la esencia en m ayor abundancia que en otras partes de la planta. Sus flores son pequeñas, de color púrpura, rosado o blanco, colocadas en la axila de las hojas superiores de menor tam año, o algunas veces reunidas en espigas te rm ina les; estas flo res están form adas por pseudovertic ilos , axilares y compuestas, más cortas que las hojas; cáliz velloso, acampanado y un anillo de pétalos en la corola. Los rizomas son cuadrangulares vigorosos, pero quebradizos.

Algunas especies se multiplican a través de plantines, los cuales representan brotes aéreos con raíces producidas en los nudos de los tallos estoloníferos (tallos que desarrollan sobre el suelo) [3].

La M. piperita L. es una planta herbácea, natural de la región mediterránea y se ha in troducido en Europa, Asia, Norteam érica y Austra lia. La planta es una hierba perenne, glabro con olor acre parecido a la pim ienta fuerte y por lo tan to el nombre específico "p iperita " [46 ],

3. Descripción. El vástago es erguido, de 30 a 90 centím etros de a lto, ram ificado, cuadrangular, desnudo o cubierto raramente con los tricom as. Las hojas son opuestas, pecioladas, lanceoladas o agudas, de 2 ,5 a 7,5 centímetros de largas, con bordes aserrados, de color verde oscuro en la cara superior y más claro en el inferior. Las flores se hallan agrupadas en tirsos densos, de color púrpura, de espesor de 2,5 7 ,5 centím etros. Cáliz resinoso, punteado y glabro inferior con púas ciliadas. Corola púrpura, raramente blanca, de casi 113 centímetro largo y glabro. Los estolones, de sección cuadrangular, crecen bajo y sobre la superficie del suelo, en todas direcciones.

La M . p ipe rita L. se percibe com o un híbrido natural entre la M. sp icata L. (48 crom osom as) y la M. aquatica L. (96 crom osom as). La M. sp ica ta es por sí m ism a un híbrido de la M. long ifo lia Huds y la M. R otund ifo lia defin iendo así la M. P iperita com o un híbrido trip le . Sus números de crom osom as son altam ente variables: 36 , 4 8 , 64 , 65 , 66 , 70 , 72 y 84. Como todo híbrido, rara vez da sem illas y cuando ex is ten , tienen un escaso poder germ inativo y dan lugar a plantas de características diferentes.

La M entha p iperita L. presenta dos variedades que se cultivan industrialmente y que se denom inan "m en ta negra" y "m enta blanca".

La "m en ta negra" (M entha p ipe rita L. Var. Vulgaris Solé) es un conjunto de m ayor desarrollo, más a lta, con ta llos rojos violáceos, hojas lanceoladas, verde oscuro y flo res v io le ta . Es la variedad más cu ltivada por la m ayor rustic idad y rend im iento en esencia, aunque ésta es de menor calidad.

La "m en ta b lanca" (M entha p ipe rita L. Var. O ffic ina lis Solé) es de menor desarrollo y tam año, con ta llos verdes, hojas más claras que la anterior y flores b lanquecinas. Sum in istra una esencia de buena calidad, m uy apreciada en la industria , pero a pesar de ello, su m enor rustic idad y p roductiv idad, han sido m o tivo de su escasa d ifus ión .

El aceite esencial de esta especie es uno de los de m ayor consum o y aceptación . El país de origen y sum in istrador de m ayor cantidad a nivel mundial es N orte Am érica.

A 20 °C su densidad es de 0 ,8 8 a 0 ,9 4 g/m L; viscosidad de 8 a 1 5 cP; tens ión superfic ia l de 29 a 33 d inas/cm ; índice de re fracción de 1 ,44 a 1 ,49; pun to de ebullic ión de 1 50 a 3 00 °C y solubilidad en etanol al 70% de 1:2,1 a 1 :2 ,6 .

4 . Cultivo. Si el cu ltivo puede m antenerse limpio y se hacen refertilizaciones anuales, puede durar 3 ó 4 años.

• Clima. Tem plado-cá lido , con abundantes lluvias y elevada lum inosidad. A ltu ras de 1200 a 1 4 0 0 m etros sobre el nivel del mar son óptim as para el desarrollo del cu ltivo de la m enta [4 6 ,7 4 ],

• Suelo. Como todas aquellas especies cuya im portancia está en el folla je, com o en el caso del lim oncillo, es recomendable cultivarla en suelos fértiles, sue ltos , a reno-a rc illosos, ricos en hum us, p ro fundos, a ireados, con capacidad de retener agua, pero sin presentar inundación. Además, ya que los suelos a ltam ente alcalinos no son conven ientes, se considera que un rango ideal de pH es de 6 a 7 ,5 [3].

• Siembra o plantación. Se debe preparar el terreno con por lo menos 6 meses de antic ipación para asegurar un adecuado contro l de las malezas.

• Se siem bran rizom as de 10 a 1 5 cm de long itud , cada uno d istanciado en el surco de 40 a 50 cm y se debe conducir com o cu ltivo de escarda (azada pequeña con que se arrancan los cardos, card illos y otras hierbas que nacen entre los sem brados).

• Sistema de fertilización. Exige abundante materia orgánica, y una fertilización mineral. Como en las plantas que se cosecha la parte aérea y más específicam ente las hojas, exige dosis elevadas de n itrógeno; puede emplearse una mezcla de 1 5 Kg de nitrógeno/ha (Nitrato Amónico), 30 Kg de fósforo /ha (P20 5), 25 Kg de potasio/ha (K2S 0 4).

• Cuidados. Se deben controlar las malezas, que no sólo perjudican el desarrollo de la menta, sino que encarecen su recolección y separación. Este control de malezas puede realizarse con agroquím icos, o mejor, por medios tradicionales.

• Plagas y enfermedades. Algunas plantaciones pueden perderse to ta l o parcialmente ante la aparición de una plaga como el hongo Puccinia menthae, causante de la enfermedad denominada "roya de la m enta", que produce manchas oscuras en la hoja y defoliación, com prom etiendo seriamente la producción. Entre otras plagas que producen ataques costosos para la producción de aceite esencial, se encuentran la antracnosis, el pulgón verde y los nem átodos [3].

5 .Recolección. Se corta toda la parte aérea a unos 10 cm del suelo. El tiem po ideal para recoger es cuando comienza la floración, para poder term inar antes que la planta comience a envejecer y pierda la calidad de su aceite esencial.

La segunda cosecha estará lista para recoger después de aproximadamente 80 días de la prim era; y la tercera cosecha después de un periodo de aproxim adamente 80 días de la segunda cosecha. Especialmente en climas templados, la cosecha de hierbabuena se puede usar como una cosecha durante tres años.

La cosecha se realiza en días de sol, por la mañana o por la tarde, evitando hacerlo en días nublados, con viento o cuando existe la posibilidad de una lluvia. En los pequeños cu ltivos se realiza con hoz o con guadaña, m ientras que en las grandes p lantaciones puede emplearse una m áquina segadora con cin ta transportadora y remolque [46 ],

Si se desea obtener hoja seca, son posibles dos cortes anuales, antes de la floración o al iniciarse ésta. Sin embargo, cuando la m enta se destina a la obtención de su esencia, solamente se puede hacer un corte anual, cuando la planta está en plena floración, pues entonces su rendim iento y riqueza en mentol es mayor. Si no se inicia el corte en éste estado, se corre el riesgo de que comience la caída de las hojas con la consiguiente dism inución de cantidad y, además de calidad, pues disminuye el contenido de mentol y aumenta la mentona, componente que desmerece al producto.

Si se dispone de un laboratorio, se puede determinar el momento de recolección mediante el análisis de pequeñas muestras, cuando se revele la presencia de un 45% de m entol to ta l en la esencia.

Se puede anticipar la cosecha solamente cuando las plantas se hallan afectadas de enfermedades que causarían la caída de las hojas con la consiguiente disminución en la producción de la esencia.

6 . Parte útil. Hojas, ta llos y flo res, o sea la parte aérea [3],

7 .Manipulación del material vegetal. Si la extracción se hace con vapor directo, el material cortado debe secarse por un tiempo determinado, sin embargo, esto no se hace necesario cuando se realiza una hidrodestilación. La temperatura óptim a para un secado a rtific ia l es de 35 a 40 0 C.

8 . Destilación. Una vez realizado el corte, se dejan las plantas sobre el terreno, para que se oreen parcia lm ente, durante uno o dos días según las condiciones de la región y el estado h ig rom étrico del aire; con ello se consigue que la hum edad de la m enta se reduzca hasta un 30% aproxim adam ente, evitándose un tra nsp o rte inú til de agua hasta la destilería. Debe tenerse cuidado que el m ateria l no se hum edezca con la lluvia, rocío, e tc ., pues se ennegrece con fac ilidad , deterio rándose su calidad y presentación. Debe evitarse el secado com p le to , ya que la m enta se vuelve quebradiza y al m anipularla se pierde m ateria l con la consiguiente pérdida de rendim iento en esencia, siendo la calidad de ésta in fe rio r a la que se obtiene de las plantas oreadas.

Según su aplicación pueden separarse las hojas de los ta llos, operación llamada "m onda", que se efectúa manualmente.

La destilac ión se hace por arrastre de vapor de agua y su duración depende del grado de hum edad de ly p lanta, la eficacia de la destilería, la cantidad de vapor y la condición de la hierba. Normalmente toma de 11 /2 a 2 horas completar el proceso de destilac ión en un alam bique bien diseñado. En el caso de un pequeño cultivo, puede usarse un alambique con quemador directo. Sin embargo, en los grandes cu ltivos, siempre se desea un alambique con caldera y operada a vapor [46 ].

9 . Composición química. Las hojas contienen del 10 al 12% de elem entos m inerales, F lavonoides, especialm ente los heterósidos derivados de la luteina y apigenina. Acidos fenó licos, ca fé ico , clorogénico, rosmaríco, ursólico, Taninos. Un princ ip io am argo. Hasta 3 % de aceite esencial. Rendim iento. En plantas y hojas oscila de 7 a 10 ton de planta fresca, en el prim er corte y de 4 a 6 ton de p lanta fresca en el segundo co rte ; en to ta l de 1 2 a 1 6 ton /ha.

La pérdida por desecación es del 75 % aproxim adam ente, lo que reduce la producc ión de planta seca de 3 a 4 ton /ha . La m enta seca entera consta de un 60 % de ta llos y un 4 0 % de hojas solas, lo que supone un rendim iento en hojas secas de 1,2 a 1 ,6 ton /ha.

En aceite esencial se obtiene en un rendim iento de 0 ,3 a 0 ,5 % sobre planta oreada, lo que supone 30 a 50 Kg/ha/año; de 1 a 2 ,5 % sobre planta seca [46 ],

Se puede estim ar un rendim iento de 1 2 a 20 ton de material fresco/ha, que una vez oreado por 12 a 48 horas puede rendir unos 40 a 50 Kg de esencia/ha [3],

El principal com ponente de la esencia es el mentol, que se halla en la proporción de 45 a 7 0 % ; parte de él en estado libre y parte com binado con ésteres. Tam bién se han iden tificado : m entona, aceta to de m entilo , m ento furano, alfa-

pineno, felandreno, cadineno, ácido isó-valeriánico, iso-valerianato de mentilo, pulegona, timol, carvacrol, alcohol amílico, terpineno, alcohol ¡so-amílico, cíñelo, etc.

El aceite de hierbabuena tiene un contenido de mentol que varía entre el 35 al 50% . Otros constituyentes son el acetato de mentilo (14 -15% ), m entona (9 -25% ), al m entofurano y terpenos como el pineno y limoneno [46 ].

10. Propiedades y aplicaciones. El aceite esencial es un líquido incoloro, con olor fuerte y sabor picante, que se localiza en glándulas pequeñas situadas en la superficie superior e in ferior de las hojas; los tallos contienen menor proporción de aceite.

La menta es el tercer sabor en im portancia en todo el m undo, detrás de la vainilla y el limón. Su popularidad no se basa sólo en su agradable sabor (las esencias de esta menta se utilizan principalmente en la elaboración de golosinas para dar el sabor conocido com o "pepperm int"), sino en su asociación con los conceptos de frescor, limpieza e higiene.

La infusión de hojas secas y la esencia tienen propiedades antiespasmódicas colagogas, coleréticas, estom áquicas, carm inativas, eupépticas, antifúng icas, antivirales, y contra la insuficiencia biliar y el m eteorism o [3].

Compuesto Porcentaje|i - pipenoB - pipenoSabinenoMircenoH - terpinenoLimonenoCis - B - OcimenoTerpinenoP - MircenoTerpinoleno3 - OctanolTrans - sabineno hidrato + mentonaMentofuranoIsomentonaB- Bourbon en oLinaloiMentii acetatoneo mentolB- Cariofileno1 - Terpinen - 4 - olmentolPulegona|.i - TerpineolGerman creno - DPiperitonaViridiflorolAcetato de Linalilo

0,482 -0,786 0,641 - 1,158 0 ,354 - 0 ,678 0 ,237 - 1,826 0 ,000 - 0 ,234 0,811 - 6,102 2,913 - 6,292 0 ,145 - 0,847 0,1 11 - 0,388 0,00 - 0,200 0,00 - 0 ,126 0,00 - 0 ,517

7,229 - 40 ,993 0 ,712 - 2,093

3,715 - 10,445 0 ,202 - 0 ,494 0 ,142 - 0,373 4 ,842 - 9,006 0 ,110 - 0,673 0 ,000 - 8,585

19,042 - 48,959 0 ,270 - 0,595 0 ,0 0 0 - 0,708 1,520 - 4 ,783 0 ,300 - 1,344 0,101 - 1,130 2 ,120 - 8,291

La acción ca lm ante y an tisép tica de su aceite esencial le confiere un lugar priv ileg iado en arom aterap ia. La esencia se utiliza m ucho com o arom atizante y saborizante; en farm acia , en gargarism os, pasta dentífrica , elixires, e tc ., por su acción germ icida y aromatizante; en alimentación y licorería; repostería y culinaria. En uso externo, la esencia se usa en form a de disolución alcohólica o linimentos, en fricc io n es es tim u lan tes , contra el reuma y las neuralgias, así como en inhalaciones con tra el resfriado y en laringología.

Si se añade al baño un poco de aceite de menta se logra com batir los dolores de cabeza y los resfriados. También sirve para aliviar los pies cansados.

En masaje se emplea para d ism inu ir dolores menstruales y de cabeza, fiebre y dolor en las mamas durante la lactancia. Las compresas se utilizan para aliviar las in flam aciones oculares, el reum atism o y la neuralgia; calmar las contusiones, los tum ores , las úlceras y la sarna.

El aceite de la M enta Piperita, que tiene un aroma y sabor dulce debido a la presencia de a lgunos cons titu yen tes menores, se utiliza en cremas dentales, ch ic les, caram elos y licores de alto grado (bebidas alcohólicas). Se prefiere para el uso en m edicina y preparaciones farm acéuticas tales como jarabes para la tos y pastillas. Debido a su bajo contenido de m entol, no se usa generalmente como una fue n te de m ento l [46 ].

Contraindicaciones. No se debe aplicar d irectam ente en la piel porque en estado puro puede ser irritante , por esta razón deben emplearse pocas gotas de esencia. Se debe utilizar diluida en aceite vegetal [37 ].

A.5 POLEO

Nombre científico:M entha pu leg ium L. (Fam Labiadas)

Nombres vulgares:

Castellano: M enta-poleo Francés: PouliotCatalán: Poliol Inglés: Penny royal

• w n » ■ ■ m.-. Gallego: Poenxo Alemán: PoleiVasco: Txorta lo Italiano: Puleggio

1 .Introducción. O riginario de Europa, Á frica del Norte y Asia O ccidental, crece en suelos ricos, m uy húm edos, de preferencia al sol..

2 . Descripción. Es una especie herbácea, vivaz, de 10 a 50 cm de altura, de ta llos erguidos. Las hojas son pequeñas, opuestas, oval-lanceoladas, con algunos d ientes en la base. Las flo res, agrupadas en ve rtic ilos , in terrum pidos en las axilas de las hojas superiores del ta llo y de las ramas, son pequeñas y de color lila o rosa pálido, a veces blancas en el cáliz, de garganta pelosa, de 2 a 3 mm,

tiene 5 dientes, 3 de form a triangular y 2 estrechos y agudos; la corola es de una pieza, dividida en 4 lóbulos, casi iguales, uno separado y enfrente de los otros tres, tiene 4 estambres divergentes. Florece desde julio hasta octubre.

3. Cultivo

• Suelo. Crece en pardos o sitios húmedos, aunque, en ocasiones, aparece tam bién en otros más secos, form ando pequeños rodales [18 ].

• Siembra o plantación. Se reproduce por semilla en otoño y primavera; por división de la mata en primavera y otoño.

• Cuidados. Requiere de riegos regulares durante la época vegetativa. En los inviernos fríos es conveniente resguardar los tallos rastreros, pues la planta es sensible a las heladas [54 ].

4 . Recolección. Si la planta se destina a herboristería, el m omento adecuado de segarla es cuando inicia la floración. Si la planta se va a destilar para obtener su aceite esencial, la siega se hará cuando esté en plena floración. La planta se corta, a unos 10 cm del suelo, con hoz o guadaña en las pequeñas plantaciones, o con la barra de corte en cultivos de gran extensión. También pueden utilizarse máquinas segadoras especiales, provistas de aspas, cizalla, cinta transportadora y remolque.

5 .Parte útil. Hojas y sumidades floridas [34 ].

6. Destilación. El secado de la planta debe hacerse rápidamente, en cobertizo bien ventilado, en bandejas de secado o mejor en secaderos de aire caliente, a una tem peratura media de 35°C. Una vez seca la planta se separa la hoja mediante vareo o trilla , cribado o aventado.

Si la planta va a la destilería, conviene hacer un oreo previo, a la sombra, para eliminar parte de su humedad.

7 .Rendimiento. En planta fresca el primer año de 10 .000 Kg/ha, en años sucesivos de 2 7 .0 0 0 Kg/ha. En la planta seca el primer año de 2 .0 0 0 Kg/ha y en años sucesivos de 5 .4 0 0 Kg/ha. En aceite esencial un 1 ,50 % sobre planta oreada (con un 12% de humedad).

8 .Composición química. Los principales componentes del aceite esencial son las cetonas terpénicas, con predominio de las no saturadas, pulegona, en porcentaje del 70 al 90% de la esencia; así como la mentona, la isomentona y la piperitona, acetato de m entilo, limoneno y dipenteno.

9. Propiedades y aplicaciones. Por lo general, aparece como un líquido amarillo, poco denso, de olor muy aromático, agradable, suave, fresco, a menta o mentol. El sabor es muy amargo, fuerte , m entolado y fresco.

Sin duda, la principal aplicación se debe al alto contenido en pulegona, dada la facilidad con que se transform a en mentol. Por esta circunstancia, esta esencia

es la principal m ateria prim a usada para la fabricación de m ento l s in té tico y productos afines.

En perfum ería tiene aplicaciones com o com ponente de m uchos perfumes baratos, ju n to a los ace ites esenciales de romero, salvia, e tc ., e igualm ente se utiliza para perfum ar jabones, detergentes, desodorantes y o tros productos sim ilares y, tam bién para reproducir el olor de o tros aceites, ta l com o el de geranio.

A n tiguam en te se hacía una pomada con las hojas contra las pulgas y otros insectos; se fro tan hojas secas sobre la piel como protección contra las mosquillas (qu irnóm idos), y se esparcen en la cama de los animales, entre la ropa y en los estantes contra las horm igas.

No se utiliza en culinaria, pero sí com o planta medicinal en form a de tisanas e in fus iones. Es una planta m uy apreciada por los apicultores [18 ].

La infusión de esta planta es carm inativa, se emplea como digestiva, colagoga y tón ica . En uso externo la esencia, en solución alcohólica como lin im ento, para lavar heridas y en fricc iones estim ulantes. En culinaria y en licorería.

A.6 ORÉGANO (VULGAR Y VERDE)

Nombre científico:O riganum vulgare (I), ssp. vulgare. Origanum vulgare (L), ssp virens H o ffm . E t Link (Fam. Labiadas)

Nombres vulgares:

Castellano: Orégano rojo o vu lgar, orégano verde Francés:Marjolaine sauvage Catalán: OrengaInglés: W ild marjoram Gallego: OuregoA lem án: Dost, w ilder Majoran Vasco: Haitz-belarlta liano:Origano comune

1. Etimología. El nom bre genérico deriva de los érico deriva de vocab los griegos oros, m ontaña y ganos, adorno, en

alusión al ca rácter ornam ental, en los m ontes, de las especies de este género. El nom bre específico expresa lo frecuente de su presencia.

2 . Introducción. Crece en los suelos calcáreos de Europa, Asia, norte de Á frica y Norteam érica.

3 Descripción. De la fam ilia de las Labiadas, el O. Vulgare es una planta v ivaz ’, con rizom a rastre ro , de ta llos erguidos, de hasta 1 m de a ltura, velloso, genera lm ente ram ificado en su parte superior, de co lor rojizo. Hojas de 1 a 4 cm , ovales, enteras, pun tiagudas, lam piñas por el haz y vellosas por su envés,

pecioladas. Las flores, reunidas en glomérulos densos dispuestos en panojas term inales, las espiguillas de 5 a 30 mm; las brácteas, más largas que el cáliz, pero sin duplicar su longitud, de 4 a 5 mm, son violáceas; cáliz tubuloso, con los 7 dientes casi iguales; corola con tubo erguido, saliente, de 4 a 7 mmm de color generalmente rojizo, a veces blancas; de los 4 estambres, son mayores los anteriores. El fru to es un tetraquenio, con cada parte ovoidea y lisa.

El O. Virens H offm . Et L ink: Es una especie parecida a la anterior, pero sus brácteas son el doble de largas que el cáliz y membranosas, casi ovales o redondeadas, glandular-punteadas y de color verde pálido; la corola es siempre blanca.

Es una de las especias más utilizadas. Tiene un sabor más fuerte y picante que su pariente, la mejorana, y se usa para espolvorear sobre pizzas, ensaladas de tom ate, guisos diversos y verduras [7].

4 . Cultivo.

• Suelo. Se necesita terrenos calizos, fértiles y soleados [18 ].

• Siembra o plantación. El orégano al igual que la hierbabuena y el romero, puede pertenecer al grupo de plantas que resultan de hibridaciones [3].

• Cuidados. Los cuidados posterio res a la p lantación se reducirán a deshierbas, aporque y control de hormigas. El riego es necesario en casos de sequías o en zonas de regadío donde las precipitaciones anuales son insuficientes. Una plantación puede mantenerse en producción de cuatro a seis años, después es preciso renovarla [66 ].

5 .Recolección. En el primer año de vegetación solamente es posible una corta recolección. A partir del segundo año pueden hacerse dos recolecciones anuales.

La recolección se hace en el mom ento de la floración, antes de que se abran todas las flores, de esta manera se evitan las partes inferiores, más leñosas, que, como ya se ha dicho, suelen estar, además, defoliadas [18 ].

6 .Parte útil. Las hojas y sumidades floridas [34 ],

7 .Destilación. Se realiza destilación con arrastre de vapor de las partes provistas de hojas y de las sumidades floridas, frescas o secas al aire.

Dada la escasez de materia prima, su explotación carece de importancia [1 8],

8 .Rendimiento. Se pueden estimar en 3 ton/ha de planta fresca el rendimiento del primer año de vegetación y en 1 5 ton /ha, a partir del segundo año. La pérdida de peso en el secado es de un 75% . La cantidad de hojas solas obtenidas de 100 Kg de planta fresca es aproxim adam ente de 1 5 Kg.

La destilac ión de la p lanta flo rida fresca sum inistra 2 Kg de aceite esencial por ton , es decir un rendim iento medio por hectárea de 30 Kg de aceite esencial.

9 . Composición química. La p lanta contiene ácidos fenó licos , cafe ico, c lo rogén ico , rosm arín ico; flavono ides: derivados del apigenol, del luteolo l, del d iosm eto l; ácido ursólico; sustancias tánicas y elementos minerales.

El aceite esencial, de com posic ión variable según las razas, está constitu ido fundam en ta lm en te por carvacro l y tim o l, fenoles que pueden alcanzar hasta el 9 0% del to ta l; contiene tam bién pineno, sexquiterpenos, cim eno, etc.

10. Propiedades y aplicaciones. El zumo de las hojas es un poderoso carm inativo. Se usa en forma de infusión y agua destilada, como antiespasmódico, contra la tosfe rina , trastornos d igestivos; dispepsias, malas digestiones, etc. En uso exte rno en fo rm a de in fus ión , com o cicatrizante de heridas, llagas, etc. Las aplicaciones más destacadas se encuentran en el campo de la culinaria, para dar sabor ya roma a salsas, conservas, aderezos, v inagretas, adobos, e tc ., así com o conservante y saborizante en licorería.

El aceite esencial es un líquido algo denso, de co lor amarillo ambarino. Su o lor es agreste, arom ático, a lcanforado y herbáceo. El sabor es fuerte, amargo a especias. Se usa en farm acia, para preparar linim entos antirreumáticos, pomadas para la derm atitis y com o desinfectante y cicatrizante. En perfumería, jabonería y cosmética.

El orégano es un aceite an tisép tico m uy poderoso. M uy eficaz para cuidar todas las in fecc iones, tón ico y estim u lan te . En perfum ería se emplea para dar frescura a a lgunos tipos de co lonias y perfum es y, sobre todo , para dar olor a determ inados tipos de jabones.

La m ata es utilizada en los m edios rurales, en form a de cocim ientos, por sus propiedades tón icas y digestivas, e, igualm ente, para dar gustos a guisos, aliños de aceituna, e tc [18 ].

11. Adulteraciones. Puede adulterarse con carvacrol, terpineol, trem entina, e tc. y puede aparecer mezclado con el aceite esencial de mejorana silvestre [18],

A.7 EUCALIPTO

f Nombre científico:Eucalyptus g lobu lus y Eucalyptus c itriodora

/

1. Etimología. La palabra "Eucalyptus"se deriva a partir de dos palabras griegas, 'eu ', que sign ifica 'b ie n ' y ’ K a ly p ts ' s ign ificando ’que cubro ’ , basado en la naturaleza de la tapa que cubre las flo res antes de flo recer [46 ],

2. Introducción. El género Eucalyptus contiene más de 700 especies. Algunas de ellas proporcionan maderas de gran belleza y utilidad, m ientras que otras se utilizan como leña. Algunos producen miel, mientras que otros tiene valor medicinal o tienen los aceites volátiles que poseen las fragancias que varían del alcanfor, tim o l, hierbabuena a rosa y lim oncillo, m ientras que algunos producen flores de gran belleza y color.

En Austra lia, las esencias de Eucalipto se obtienen bajo tres directrices principales: Aceites medicinales, industria les y de perfumería. Los árboles del Eucalipto crecen principalm ente com o fuente de madera y de los aceites antes m encionados obtenidos cuando los árboles se han talado. Entre los aceites medicinales, el Eucalyptus globulus (el mejor en Colombia). El Eucalyptus dives Var. G, y el Eucalyptus Sm ith ii son im portantes y contienen 70 a 80% de cineol como componente principal.

Los aceites industriales se obtienen de Eucalyptus dives, especie que contiene piperitona y el fenandrene como los com ponentes principales; El Eucalyptus dives Var.A contiene el fenandrene como el com ponente principal. Los aceites de la perfumería se obtienen de E. M acarthuri y E. Citriodora, el primero contiene el acetato de geranilo, el geraniol y eudesmols como com ponentes principales, m ientras que el aceite de E. C itriodora contiene citronela como el com ponente principal.

3. Descripción. De la familia de las mirtáceas, el eucalipto es nativo de Australia y Tasmania. Crece hasta 70 m de altura, posee ramas primarias delgadas, su corteza parda grisácea agrietada se desprende en láminas largas. Las hojas glaucas y falcadas verde oscuras de los árboles jóvenes, se ponen rojizas en los árboles adultos cuando se secan, se cultiva para obtener vigas gruesas y largas. Después de cortar el árbol, se obtiene una segunda producción de varas largas que se utiliza para cercos y construcciones menores [6].

4 . Cultivo.

• Clima. En áreas lluviosas. Hasta una a ltitud de 600 m.

• Suelo. El E. C itriodora (eucalipto limón) se encuentra en suelos de grava pobre. Sin embargo, puede crecer en casi cualquier suelo. El E. Globulus (eucalipto) se encuentra principalmente en suelos margosos con humedad adecuada a una elevación de 4 .5 0 0 m .s.m .

5 .Parte útil. Las hojas.

6. Destilación. El material cosechado se debe separar inm ediatam ente de la madera dura. Las hojas son destiladas por vapor de agua y es recomendable destilar la hierba inmediatam ente después de cosechar para evitar la pérdida de aceite con la evaporación así com o la deterioración en calidad durante el almacenamiento.

En el caso del E. Globulus, los árboles son generalm ente talados, por ello la recolección de las hojas de árboles vivos es d ifíc il y costosa, generando un

aceite de precios e levados. A veces, sin embargo, las hojas se recogen de árboles v ivos vie jos que contienen abundante fo lla je. Las hojas se destilan a lo largo del año. El período de la destilación depende del uso que se le dé a la madera.

7 . Rendimiento. La naturaleza del suelo, la edad de las plantas, la distancia entre los árboles, el cu idado cu ltu ra l y el am biente prevaleciente in fluyen en la producción de las hojas y el aceite. En el caso del E. Citriodora, un producción que se extiende del 0 ,5 a 2% . En A ustra lia , las hojas y las ramas term inales de los árboles foresta les rinden del 0 ,5 al 0 ,7 5 % , los árboles aislados de 1 a 1,3% de ace ite , los árboles cu ltivados rinden hasta 2% . En Brasil, la producción de aceite varía de 0 ,8 a 1 ,2% . En Guatemala, la producción de aceite es de cerca al 1 ,5 % . Un conten ido de aceite tan a lto com o de 4 ,8 % ha sido reportado de plantas que crecen en Nigeria. En India, la producción se extiende del 0 ,5 a 2% .

La producción de aceite en el caso de E. G/obulus varía entre el 0 ,7 al 0 ,8 %. La m ayor producción de aceite se obtiene de las hojas en la copa de los árboles, éste aceite tiene una m ejor solubilidad y un contenido más alto de cineole que el aceite de las hojas de la parte baja.

8 . Composición química. Los com ponen tes p rinc ipa les del E. Citriodora son la c itro n e la (6 5 -8 0 % ) y el c itro n e lo l (1 5 -2 0 % ) o tros com ponentes pub licados son:

Aromadendreno Canfeno Cariofileno 1,8 - Cineol CitralAcetato de Citronelilo

p - Cimeno Eudesmol Eugenol Geraniol Hidroxicitronelal Isopulegol Limoneno Linalol Mirceno Neoisopulelgolo

a - Pineno P - Pineno

y- Terpineno Terpinoleno

En caso del aceite del E. G/obulus, el com puesto m ayoritario es el eucaliptol.

Aromadendreno y - Cadineno Globulol Gurjunenol Oxido de linalol Piperitona P - Pineno Terpinen - 4 - ol a - Terpineno (3 - Terpineno y - Terperpineno

La planta contiene de 3 a 5 % de aceite esencial, el cual contiene hasta un 85 % de c ineol o eucalip to ! (que en su m ayor parte desaparece durante el proceso de destilación), monoterpenos 25% entre los cuales están el alfa pineno, p -c im eno, lim oneno, fe landreno; a ldehidos com o: butira ldeh ido , capronaldehido, azuleno, taninos, resinas; flavonas como: eucaliptina, triterpenos derivados del ácido ursólico (2-4% ).

El aceite esencial de E. Citriodora se utiliza en perfumería y como fuente de la citronela para la fabricación del citronellol, hidroxi-citronelal y mentol. Una pequeña cantidad de aceite se agrega en germicidas y desinfectantes para mejorar su olor. Es un substitu to eficaz para el aceite de citronela de Java y se utiliza tam bién en la industria del jabón y los cosméticos.

El aceite de Eucalyptus Globulus es un germ icida activo, aunque menos activo que muchos otros aceites volátiles. Se utiliza localmente como antiséptico, especialmente en el tra tam iento de infecciones del trac to respiratorio superior y en ciertos tipos de enfermedades de la piel. También se ha encontrado su uso como expectorante estim ulante en la bronquitis crónica. Ha sido administrado a veces por inhalación; algunas gotas de aceite se agregan al agua hirviendo y la mezcla del vapor de aceite y el vapor de agua es inhalada. El aceite tam bién se incluye en algunas form ulaciones que se inhalan d irectam ente, sin el uso del vapor de agua. Se ha empleado en casos de asma, por adm inistración interna o por la inhalación. También se ha utilizado como verm ífugo, contra la lombriz intestinal.

Contraindicaciones: el aceite esencial no se debe prescribir para administración oral durante el embarazo, lactancia y niños menores de seis años. Tam poco tóp icam ente a niños menores de dos años o con alergias respiratorias. Está contraindicado cuando existen inflamaciones intestinales, de las vías biliares o hepáticas. Es incompatible con medicamentos sedantes, analgésicos o anestésicos.

La esencia en dosis altas (la dosis terapéutica com o expectorante es de0 .0 6 -0 .2 mL ), o por la existencia de una mayor sensibilidad individual, puede provocar gastroenteritis , hem aturia, taquicard ia, m iosis, cefaleas, bronco

espasm os, depresión de los centros respiratorios y coma. El aceite esencial, en tratam ientos prolongados, puede inhibir la movilidad ciliar, puede producir dermatitis de contacto .

En caso de prescribir inhalaciones con aceite esencia l, practicar previamente un te s t de to lerancia (aplicar durante 1 5 segundos y esperar unos 30 m inutos).

El euca lip to l es neuro tóx icoy epileptógeno

9 . Propiedades y aplicaciones. La hoja es h ipo-g licem iante. La esencia es an tisép tica , balsám ica, an tica ta rra l, desodorante, c ica trizante , antiparasitaria, an tirreum ática , an tifebril y es tim u lan te en especial del sistema respiratorio. Es fan tás tico para aliviar congestiones nasales.

Se utiliza princ ipa lm ente para in fecciones de las vías respiratorias, gripe, sinusitis , catarro, fiebre, c is titis , llagas, quemaduras y reum atism o.

Proporciona equilibrio en el cuerpo. Energiza, limpia, purifica y es refrescante. En masajes es especialm ente recom endado en pieles dañadas y manchadas.

La esencia de euca lip to tiene reconocida activ idad repelente sobre c iertos insectos y plagas agrícolas [3 ].

A.8 CARDAMOMO

Nombre científico:Elettaria cardam om um

Nombre vulgar:Cardamomo

1. Descripción. El cardam om o es orig inario de la India y de Sri Lanka, in troduc ido en Centroam érica en 1910 donde se in ició la exp lo tación com ercia l desde 1 978.

Pertenece a la fam ilia zingiberáceas, es planta perenne con raíces hasta 1,5 m de largo y ta llos de 2 a 4 m de altura provenientes de rizom as de los que nacen los ta llos flo ra les con longitud aproxim ada de 90 cm, las flo res aparecen en los nudos de los ta llos , el fru to es una cápsula oblonga, te rm inado en un ápice co rto , m ide desde 0 ,5 a 2,5 cm de largo, en su in terior se encuentran las sem illas que son pequeñas, piram idales de aproxim adam ente 4 m m de largo por 3 mm de ancho, de co lor negro y cubiertas por un arilo delgado, dentro de cada cápsula se encuentran de 1 5 a 26 semillas. Forma parte de la com posición del curry, mezcla de especias que dan a las comidas un aroma típ ico y un co lo r am arillo dorado [2 1 , 3 6 ].

2. Cultivo

• Clima. Con precipitaciones ideales por encima de los 2 .00 mm/año, lo que equivale a bosque húmedo. La altura a la cual se debe realizar el cu ltivo oscila entre los 1 .200 y 1 .800 m.

• Suelo. Se recomienda sembrarla en terrenos con pendiente moderada (5 a 25% ) para favorecer el drenaje. Prefiere los suelos orgánicos, livianos, preferiblemente de bosque, con muy buen drenaje, aunque se com portan muy bien en suelos volcánicos como los que se utilizan para el café [69 ].

• Sistema de fertilización. Como fe rtiliza n te se emplea el hum us de lom bricultura. Esta planta prospera muy bien en suelos orgánicos por lo que se recomienda la adición de materia orgánica.

• Para plantas jóvenes, es recomendable fertilizar básicamente con nitrógeno, dos veces al año. Las plantas en producción se deben fertilizar con fórmulas com pletas de n itrógeno, fósfo ro y potasio, en cantidades determinadas con base en el análisis de suelo, ya que es muy poca la investigación realizada sobre fertilización. A l efectuar esta labor, se debe tener mucho cuidado de no quemar las ramas florales con el abono [69 ].

• Cuidados. Para com batir las plagas se emplean controladores biológicos que no producen contaminación.

• Plagas y enfermedades. El cardamomo es atacado por el Picudo Cho/us, el Trips taenio trips cardam oni, la Zompopa A tta spp., A crom yrm ex spp., ácaros como la Arañita roja Tetranychus urticae, las Ratas fía ttus spp. Además, las enferm edades que padece son pudrición basal Erwinia carotovora y Fusaríum oxysporíum y el virus del mosaico del cardamomo (que es la enfermedad más im portante del cardamomo) [69 ],

3 .Recolección. El cardam omo se produce durante todo el año. Para su recolección se realizan cortes cada dos meses. Un cu ltivo nuevo empieza a dar cosecha entre dos y tres años después de la siembra, con una vida productiva hasta de 12 años [21 ].

4. Parte útil. Semillas secas.

5. Propiedades y aplicaciones. El cardamomo tiene varios usos, pero se utiliza de matera especial como aromatizante y condimento.

El aceite de cardam omo se utiliza en la industria para aromatizar salsas, licores y cigarrillos. También en la industria cosmética se utiliza, en la preparación de perfumes. En la industria farm acéutica, com o odorizante de drogas y en medicamentos que estimulan las funciones gastrointestinales. A l cardamomo se le atribuyen propiedades diuréticas, digestivas, estimulantes y afrodisíacas.

Por sus características ligeramente térm icas, tónicas y digestivas ejerce una acción muy beneficiosa en el aparato digestivo, donde ayuda en caso de náuseas, vóm itos, y digestión lenta. Además, se considera una de las especias con mayor acción carminativa, es decir, que combate la fermentación intestinal con formación

de gases. Es antiespasm ódica y com bina bien con la esencia de m enta para el tra tam ien to de d is tin tos problemas digestivos.

Es una esencia cefá lica y está indicada para despertar la m ente, en especial cuando está adorm ecida después de una comida abundante. En los baños ejerce una acción tón ica y estim u lan te [36 ].

A n tisép tico , antiespasm ódico, d igestivo, tón ico , térm ico , anti-ferm entativo, a frodisíaco, estim ulante y cefálico [37 ].

6 .Actualidad. Para Colom bia, país agroindustria l la im plem entación de un sistem a de extracción de aceite esencial de cardam omo a escala de pequeños y m edianos agricu lto res se constituyen en una buena a lternativa para obtener un p roduc tos con m ayor va lor agregado, siempre y cuando se haga un exhaustivo análisis de m ercado de este aceite en particular [21 ].

En el A nexo E (numeral E.2), se describe el diseño de una planta p ilo to para la extracción de aceite esencial de cardamomo.

A.9 VETIVER

Nombre científico:Vetiveria zizanioides

1. Introducción. Las raíces de la hierba Vetiveria ; de la hierba zizanioides (Linn.) Nash produce en la destilación un aceite esencial llamado el aceite de Vetiver. Se conocen dos tipos de hierbas: una que crece de form a salvaje y la otra que es cultivada. La variedad salvaje se encuentra en los llanos y colinas más bajas de la India, Birmania y Ceilán a los 1 .2 0 0 m. La variedad cu ltivada crece en la

India m erid ional, Java, los estados de M alaya, Filipinas, Japón, la isla Reunión,Angola, el Congo Belga, Haití, República Dominicana, Brasil, Argentina, Guayaná b ritán ica , Jam aica, M auric io y M artin ica . También se cu ltiva en Honduras y G uatem ala. H aití y la Reunión son los productores más grandes de éste aceite.

Variedad Salvaje (Variedad de India del Norte)2 . Recolección. La cosecha de las raíces varía de lugar a lugar. En algunos

países se cosechan después de 2 años de crec im ien to , m ientras que en otro después de 1 6 meses. El período del crec im ien to varía entre 1 8 y 24 meses.

Si un sistem a de raíces está com pletam ente desarrollado y se desea una alta calidad del ace ite , la raíz no se debe extraer de la tie rra antes de 15 meses

después de ser plantada. Las raíces jóvenes son blandas, finas como un cabello; al tira r de ellas se rompen fácilm ente y permanecen en la tierra. Además, en la destilación producen un aceite esencial con gravedad específica y rotación óptica bajas. El olor de estos aceites "ligeros" es "verde" "terroso". La raíz más antigua, más desarrollada y algo más gruesa, produce un aceite de mejor calidad y su gravedad específica y rotación óptica son mayores, el olor es más intenso, abundante y duradero. Los aceites derivaron de las raíces antiguas son generalmente de un color más oscuro que los aceites destilados de raíces jóvenes.

La cosecha se hace con bifurcaciones de 45 cm de longitud. La porción del vástago se corta a una altura de 1 5 a 20 centím etros y se retiran los terrones. A lrededor del 50 al 60% de las raíces sale con el terrón dejando el resto en el suelo. Los terrones se unen a un pedazo de leño para quitar las piedras y la tierra que se adhieren a las raíces y las raíces se retiran con un cuchillo agudo. Tanto como sea posible, las raíces que se quedan en el suelo también se recogen.

Las raíces cosechadas contienen grandes cantidades de tierra que se adhiere a ellas. Si no se quita la tierra, de la destilación resulta un aceite con una nota indeseable y pobre en color. Por lo tanto, inmediatamente después de cosechar, las raíces se lavan con agua corriente limpia para quitar la tierra adherida [46 ].

Posteriormente, las raíces limpias se separan en secadores artesanales hechos de ladrillos. La raíz se voltea en intervalos regulares hasta que se seca y se le retira cualquier material extraño. Las raíces limpias y secas se envían a la destilería o al almacén cubierto donde se dejan madurar.

El secado a la sombra por 1 ó 2 días mejora la calidad o lfa tiva del aceite esencial, m ientras que un secado prolongado al sol reduce la producción.

3. Parte útil. Raíces.

4 . Destilación. Al destilar las raíces se empapan previamente con agua para aumentar la producción de aceite.

La destilación del aceite de Vetiver ofrece dificultades considerables a causa de sus componentes que poseen altos puntos de ebullición y baja volatilidad en comparación con la del vapor. La mayoría de los com ponentes valiosos del aceite de Vetiver se contienen en las fracciones con alto punto de ebullición; para obtenerlos las raíces tienen que ser destiladas por muchas horas. Además su densidad que está cerca de la del agua y su alta viscosidad son responsables de la d ificu ltad en la separación del aceite y el agua.

Las raíces recién cosechadas proporcionan en la destilación una m ayor producción de aceite (1 ,5% sobre la base de cero humedad) que las raíces almacenadas, la producción dism inuye progresivamente con el período de almacenamiento (1 ,44% para las raíces almacenadas por 1 5 días, 0 ,9 8 % de las raíces almacenadas por 60 días y 0 ,79% cuando las raíces son almacenadas por 120 días). Además la emisión de aceite es mucho más baja en raíces almacenadas y por lo tan to tales raíces requieren un período más largo para ser agotadas to ta lm ente en la destilación que las raíces recién cosechadas. Por lo tan to para

obtener una p roducc ión m áxim a de aceite y reducir el tiem po de la destilación, las raíces deben ser destiladas cuando están frescas. Las raíces frescas se cortan más fác ilm e n te en pedacitos para la destilación que las raíces almacenadas. El aceite extra ído de am bos tipos de raíces satisface los estándares aceptados, pero el aceite ob ten ido de las raíces almacenadas es más viscoso y posee un aroma levem ente m ejor que el obtenido de raíces recién cosechadas.

A l to rna r el m ateria l de la raíz suave y por lo tan to fac ilita r la extracción del aceite, las raíces se empapan con agua antes de la destilación, el período óptim o duran te el cual se em papan las raíces es de 1 7 a 20 horas. El em papar durante un período más co rto no causa el e fecto deseado. El empapar por períodos más largos hace a veces que el m ateria l se descom ponga y ta l m ateria l produzca un ace ite de mala calidad. De raíces empapadas, la producción del aceite es de 1 ,7 % , m ien tras que de raíces no empapadas, la producción de aceite es de 1 ,4 8 % (am bos sobre la base de cero hum edad).

Para obtener la m áxim a producción de aceite y fac ilita r la rápida extracción del m ism o, las raíces prim ero se ta jan en pequeños pedacitos. Un tajado en raíces frescas de 2 ,5 a 5 cm produce 1,71 % de aceite ; cuando las raíces son co rtadas de 5 a 10 cm la producción de aceite es de 1 ,4 % (ambos sobre la base de cero hum edad).

En los aparatos m odernos donde las destilerías se hacen de hojas de acero inoxidab le o de a lum in io y se trabaja de 10 a 1 2 de atonósferas de presión, de 1 2 a 1 6 horas son su fic ien tes para com ple ta r la destilac ión . Las destilerías se aíslan bien. Una serie de tanques grandes se utiliza como separadores del aceite. Las fracc iones com binadas del aceite son filtradas en ca liente con filtros enchaquetados de vapor y algunos productores utilizan pequeñas centrifugadoras para éste propósito.

A diferencia de la mayoría de las plantas aromáticas, cuya destilación se hace sobre bajas presiones, con el fin de no deterio rar los cons tituyen tes del aceite esencia l, por e fec to de una tem pera tura m uy elevada; la destilación del Vetiver debe operar con presiones de 1 a 2 bar [3 ],

5 .Rendimiento. La edad, el suelo y las condic iones c lim áticas son factores im portantes que afectan la producción de raíces. En la India, se ha divulgado una p roducc ión entre 4 a 7 ,5 tone ladas de raíz fresca. En Java y el Brasil una hectárea produce cerca de 1 .0 0 0 a 1 .300 kilogram os de raíces secadas al aire.

La producc ión del aceite de las raíces de V etive r varía considerablem ente y depende de un núm ero de fac to res tales com o el grado de sequedad de las raíces, la edad de raíces, naturaleza del terreno de cu ltivo , elevación de la tierra, diseño del equipo de destilación, etc. La producción media de aceite esencial está entre 1,5 a 2% .

Bajo las condic iones de India del sur, se puede esperar una producción media de 12 a 15 k ilogram os de ace ite /ha , aunque se conoce de producciones de hasta 20 a 22 kilogram os.

6 .Composición química. La producción del aceite de las raíces de V etiver depende de varios factores, por ejemplo, el suelo, el clima, el corte frecuente de la hierba, la época de levantar las raíces, el tratam iento de las raíces prelim inar a la destilación, el método de destilación y de recuperación del aceite, la época de la destilación, etc. La Tabla A.1 resume la cantidad relativa de alcohol y de cetonas im portantes en los aceites de Vetiver de diversos orígenes del área de Khusimol. La Tabla A .2 suministra la composición de los componentes de menor importancia de siete aceites de Vetiver [46 ]:

Tabla A .1 . Composición porcentual de Khusimol - Vetivones

Origen KhusimolDesconocidos +

P - vetivonevetivone

Cetonadesconocida

Haití 13,4 5,2 3,2 5,3Reino Unido 21,5 3,2 5,8 10,5Angola (tipo reunión 21,8 4,2 4,7 14,8Angola 27,9 4,6 5,1 15,3Guatemala 21,4 2,6 1,5 1,1China 20,0 4,1 5,2 7,3

Brasil 21,7 4,6 4,9 14,7Java 13,6 2,8 4,0 7,1

Tabla A . 2. Composición porcentual en aceites de Vetiver, de alcoholes selectivos

Elemol ^pieu Desconocidos - desmol

P -Eudesmol

Vetiverol Ciclocopaca

m fenolVetiselinenol

Haitiano 2,3 2 ,2 4 ,2 5,5 6 ,6 11 ,2

Brasileño 1,6 1,6 4 ,3 6 ,6 6 ,9 11,2

Chino (1975) 0 ,8 1,6 3 ,0 6,5 6 ,2 13,9

Chino (1976) 0 ,8 1,5 2 ,0 6,5 6 ,8 19,5

Angola extra 1,7 1,1 1,3 6,9 7,5 13 ,6

Angola Reunión 1,7 2 ,0 2 ,4 6 ,0 7 ,0 11 ,0

Guatemala 0 ,4 - 5,5 7,5 6,7 11 ,8

Java 0,7 1,8 3,5 7 ,0 6,1 10 ,3

Reunión 0 ,7 1,2 3,7 8 ,4 6 ,8 11,1

7 .Manipulación del aceite esencial. El añejamiento por un período de seis meses mejora sustancialm ente el olor del aceite; el olor "áspero", "ve rde " y "te rroso" característico del aceite recién destilado desaparecerá y se convertirá en un olor más com pleto, intenso y dulce.

8 . Propiedades y aplicaciones. El aceite se utiliza extensam ente como fijador en perfum ería y tam bién com o contribu idor de olor en base a la base del olor de rosa, etc. El aceite también sirve para el aislamiento del Vetiverol y de la Vetiverona, el ú ltim o es em pleado para producir el aceta to de V etive ry l. Los aceites de V e tive r de Haití. Reunión y el Congo e India del Sur se consideran generalmente m ejores para el a is lam iento del V e tive ro l. Los aceites del norte de India y de A ngo la tienen a m enudo un conten ido m uy alto de ésteres de V etive ril en su estado natural.

Las hojas jóvenes se utilizan com o forra je y se consideran com o buen lecho para caballos y ganado. Las hojas tam bién se utilizan para propósitos de techar con paja; los vástagos y los pedúnculos in flo rescentes se utilizan para hacer escobas y cestas ornam entales. Las raíces te jidas en las pantallas, las esteras, abanicos, e tc . atenúan el ca lor durante el verano, conservando su fragancia encantadora por años especialmente cuando están rociadas con agua. La infusión de la raíz es una bebida refrescante para las fiebres, inflamaciones y la irritabilidad del estóm ago. Externam ente una goma de la raíz se fro ta en la piel para quitar el ca lor opresivo o quem aduras del cuerpo. Su aceite se adm inistra en mínimas dosis para ve rifica r el vóm ito del cólera. La hierba usada en form a de cigarrillos y fum ada con Benjuí ataca el dolor de cabeza.

Las pulpas conven ientes para los tab leros de paja se pueden preparar por la d igestión con cal.

Los papeles de escritu ra e im presión se pueden hacer en un equipar que con tiene una m ezcla de la pulpa de los zizanoides de Vetiveria y de una larga - fib rosa pulpa de la hierba de Sabai "Eulaliopsis b inata ; debido al sistema fibroso de sus raíces. Se planta en los lím ites y los con to rnos para prevenir la erosión del suelo.

A n tisé p tico , depura tivo , estim u lan te de la c ircu lac ión , ton ico , sedante del s is tem a nervioso [37 ].

A.10 CURCUMA LONGA L.

La Curcum a longa L., una planta de gran valor conocida com o yuquilla , jengibre am arillo, madrás o

cúrcuma es una especie vegetal de la fam ilia de las zingiberáceas o sea fam ilia del jengibre, es una planta herbácea de aproxim adam ente 1 m de altura, hojas grandes, anchas y verde claro, la cual desarrolla rizomas subterráneos igual que

el jengibre, pero de color amarillo brillante en su interior. Es originada de los trópicos del Sudeste Asiático es una planta cuyo rizoma, de color naranja vivo, es usado com únm ente como una especia en la cultura asiática, donde está considerada como una planta mágica dadas sus características organolépticas y sus indudables propiedades terapéuticas y protectoras, sobre todo a nivel hepático y cutáneo.

El rizoma de cúrcuma ha sido objeto de muchas investigaciones en la India, se ha intentado encontrar sus principios activos con el fin de optim izar su actividad y de explicar su mecanismo de acción; se han preparado numerosos extractos, etanólicos, m etanólicos y con d istin tos solventes para analizar sus actividades biológicas (Ammon y Wahl, 1991, Am m on e t al. 1993 Srimal, 1997).

Entre los componentes del extracto están: carbohidratos (4 .7-8.2% ), Aceites Esenciales (2 .44 .0 % ), ácidos grasos (1 .7 -3 .3 % ), curcum inoides (curcumina, demetoxicurcumina y bisdemetoxicurcumina), cuyo contenido aproximado es de un 2% , aunque puede rondar entre 2 .5 -5 .0% del peso seco, y otros polipéptidos como la turm erina (0.1 % del extracto seco) (Srinivas e ta l. , 1992).

La curcum ina (diferuloilm etano) es la sustancia causante del color amarillo característico de los rizomas de esta planta, y es uno de los ingredientes activos responsable de su actividad biológica. La síntesis de este compuesto es conocida y su estructura fue determ inada en 1910.

Referencia: Curcuma Longa L. Un Estudio Integrador. In fogest 2003. MSc. Marlén Vistel V igo. Laboratorio Farmacéutico "O riente".

Efectos biológicos de los curcuminoides

Desde la antigüedad, son muchas las propiedades atribuidas a los extractos de Curcuma longa y a su principal componente la curcumina. Esta planta ha sido aplicada para la protección y curación de afecciones cutáneas, hepáticas, frente a úlceras, alteraciones digestivas y contra parásitos intestinales, como remedio de venenos y de picaduras de serpientes y frente a distin tas dolencias (Srimal, 1997).

Actividad antimicrobianaDesde 1 974 se conoce la actividad antibacteriana in v itro del extracto

alcohólico de cúrcum a, de la curcum ina y de sus aceites esenciales contra las bacterias G ram -positivas (Lu tom ski e t al., 1974). Asim ism o, en 1987, se comprobó que la curcumina era bastante tóxica para Salmonella, aunque no paraE. coli filtradas, y que tenía capacidad para alterar el DNA en presencia de luz visible (Tónnesen e t al., 1987). En 1 978 , se dem ostró su actividad antifúngica (Banerjee y Nigam, 1978), Apisariyakal e t al., en 1 995, observaron las propiedades antifúngicas del uso tóp ico del aceite de cúrcuma, en un experim ento realizado

en cobayas, y en condiciones in v itro sobre varios aislados patológicos. Además, K iu c h ie t al. (1 993) estudiaron satisfactoriam ente el e fecto de la ciclocurcum ina de la cúrcum a com o un agente antiparasitario.

Referencia: Pharmacological and nutritional effects o f Curcuma Zonga L. extracts a nd cu rcum ino id . M ESA, M. D.; et al. A rs Pharm aceutica, 4 1 :3 ; 3 07 -3 2 1 , 2000

UsosSe usa com o colorante, condim ento y saborizante en comidas, dulces, panes,

pastas, croquetas, quesos, mantequillas, helados, etc. Forma parte de la mezcla saborizante denom inada Curry, cond im ento que da nom bre a p latos de fama internacional.

Se usa com o cosm ético por sus propiedades astringentes y su aceite esencial es arom atizante.

Por sus acciones fa rm aco lóg icas se emplea com o m edicam ento en polvo, ex trac tos , cápsulas, com prim idos, e tc. Para procesos:

• Inflam atorios• Gastrointestinales• C irculatorios• D erm ato lóg icos (Psoriasis y otros)• A fecciones cardiovasculares• Desórdenes respiratorios

• Es un a n t io x id a n te pod e ro so y por ta n to p re v ien e el cá n ce r,lo s trom boem bo lism os y la arteriosclerosis.

• Es hepa top ro tec to ra y tiene acción contra el virus de la H epatitis B.• Diarreas, flatu lencias• Colescistitis• Tiene uso insectic ida y antifúng ico , ya que ataca las plagas que inciden en

los frijo les alm acenados, com o gorgojos, arañuelas, orugas, hongos, etc.

El po lvo del rizom a tiene uso a lim entario , pues im parte co lor amarillo (de bijol) y tiene un sabor ca rac te rís tico , pero agradable y se añade al gusto. Se u tiliza en in fus ión en re lación 20g /L y com o polvo, 100 mg, media hora antes de cada com ida. Previene el enve jecim iento prem aturo y m uchas enfermedades degenera tivas (d iabetes m e llitus , cáncer, e tc .), lo que está re lacionado con su propiedad antioxidante, con marcada incidencia en los órganos de la parte inferior: ú te ro , hígado, p rós ta ta . En fo rm a tóp ica , form ando una pasta para verrugas, callos, e tc. R ecom endación: No utilizar en dosis elevadas si hay obstrucción de las vías biliares por cá lcu los biliares.

Formas de usoLas dosis usadas oscilaron entre 450 m iligramos de cápsulas de curcumín a

3 gramos diarios de raíz de cúrcuma, divididas en varias dosis por vía oral. En forma de té, de 1 a 1.5 gramos de raíces secas se pueden sumergir en 150 m ililitros de agua por 15 m inutos y tom arse dos veces al día. Una ingestión dietética promedio de cúrcuma en la población india puede oscilar entre 2 y 2.5 gramos, que corresponden de 60 a 200 m iligramos diarios de curcumín. Una dosis de 0 .6 m ililitros de aceite de cúrcuma se ha tom ado tres veces al día por un mes, y una dosis de 1 m ililitro en tres dosis dividas se ha tom ado por dos meses.

Un método que se reportó para tra ta r la sarna es cubrir las áreas afectadas una vez al día con una pasta que consiste en una mezcla de 4:1 de Azadirachta indica ADR (neem) y cúrcuma por un máximo de 1 5 días. La sarna se debe tra tar bajo supervisión de un proveedor médico calificado.

La cúrcuma puede reducir los niveles en la sangre de la lipoproteína de baja densidad (LDL o colesterol "m alo") y aum entar la lipoproteína de alta densidad (HDL o colesterol "bueno"). Además, la cúrcuma puede aumentar los efectos de hierbas y suplementos que reducen el colesterol como el aceite de pescado, ajo, guggul o niacina.

Referencia: h ttp ://w w w .n lm .n ih .gov/m ed linep lus/span ish /d rug in fo /natu ra l/ patient-turm eric.htm l

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/druginfo/natural/

PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES

Los Aceites Esenciales, utilizados en una form a farm acéutica definida y con una dosis precisa, son tan medicamentos como lo pueden ser los alcaloides, los antib ió ticos o las enzimas. Hay que tener en cuenta no obstante que algunas esencias pueden ser muy peligrosas si no se manipulan con criterio profesional, en la form a, dosis y circunstancias apropiadas [3].

Hay aromas que hacen bien y otros que generan rechazo. Independientemente del placer de su olor, las fragancias, bien utilizadas, tienen propiedades curativas. De eso se ocupa la aromaterapia. A Teofasto, fam oso médico griego, se le considera el primer arom aterapeuta. Escribió un tra tado sobre las propiedades curativas de los aceites esenciales y el proceso de asimilación del aroma de las plantas [30 , 11].

El uso de los Aceites Esenciales es un concepto que pretende establecer la práctica de la aromaterapia en países en vía de desarrollo como el medio de mejorar las condiciones económicas y el cuidado básico de la salud en áreas rurales y urbanas. La posibilidad de realizar tratam ientos médicos con los aceites esenciales que se producen en la región ofrece algunas ventajas obvias: El costo de los tratam ientos es significativam ente más bajo que el costo de tratam ientos con productos farm acéuticos importados; el uso de plantas de la región con las cuales el público está más fam iliarizado perm ite una consolidación de las modalidades curativas tradicionales que son a menudo las únicas disponibles en áreas rurales y ciertos aceites esenciales son materias que pueden ser exportadas.

La gran simplicidad del concepto de generar un máximo efecto terapéutico con solamente doce tipos básicos de los componentes de los aceites esenciales, puntualiza la naturaleza global de la aromaterapia. Éste carácter global se refleja en la química básica de los aceites esenciales considerando la uniform idad del sistema endocrino humano y la relación muy cercana entre terpenos y hormonas.

Para permitir el desarrollo de un sistema autosuficiente, se necesita encontrar dentro del espectro de los aceites, las siguientes 1 2 fam ilias de com ponentes químicos que conform an la mayoría de la materia de los Aceites Esenciales (99% ) y proporcionan los efectos farm acológicos principales:

1. Aceites terpen-hidrocarbonados, limoneno en cítricos. La disponibilidad de los aceites de fru tas cítricas depende de la in troducción de una solución tecnológica efic iente para producir los aceites de la cáscara de la cosecha

disponible. El aceite de cáscara de naranja se utilia en preparados cosméticos para pérdida de peso, con tro l de ce lu litis y reafirm ar la piel.

2. C ineol: Una fuen te inm ediatam ente visible de este com puesto, necesario por sus e fec tos expectoran tes, es el del Eucalyptus globulus.

3. Hidrocarburos sesquiterpénicos: Los agentes antiinflamatorios, encontrados en los hidrocarburos sesquiterpenos, no son inmediatamente visibles, pueden encontrarse en el aceite de Lantana camara.

4 . Sesquiterpenol y Sesquiterpénos: Una fuente disponible de estos compuestos es el V e tive r (V e tiveria zizanoides) que posee la característica de ser inm unodepres ivo y actuar com o una endocrina y estim ulante de primer orden en el sistem a c ircu la torio .

5. S e s q u ite rp e n la c to n a s : No e x is te n fu e n te s in m e d ia ta s [48 ].

6. A lcoho les y ásteres: Los alcoholes m onoterpénicos son antiin fecciosos y neuro tón icos; los alcoholes d iterpén icos: son reguladores hormonales. La aromaterapia necesita aceites esenciales con una alta proporción de alcoholes te rpén icos. Tales aceites se encuentran únicam ente con altos contenidos de alcohol, por ejem plo el palo de rosa (Bois de Rose), Aniba rosaeodora, o los respectivos ésteres como Lavanda, Lavandula vera or Clary sage. Salvia sclarea.

7 A ldeh idos: Los aldehidos se emplean principalm ente en dos áreas: por su acción antiséptica y antiviral (Citral) así como por sus propiedades sedativas y antiin flam atorias (C itronelal).

8. A ldeh ido Eugenol/C inám ico: Los aldehidos arom áticos, com o por ejemplo el a ldehido c inám ico y aldehido cum ínico son an tiin fecciosos, pero muy irr itan tes de la piel y las m ucosas. Las pequeñas cantidades de aceites esenciales con aldehido, eugenol y /o cinám ico son típ icam ente necesarias para los tra tam ien tos antibacterianos.

9 Cetonas: Las cetonas son ca lm antes con poder regenerador y cicatrizante del te jido cu táneo, así com o m uco líticas, verm ífugas y an tifúng icas en pequeñas dosis. En grandes dosis son neuro tóxicas, estupefacientes ytóxicas.

Normalmente se utilizan cetonas del monoterpeno por sus efectos mucolíticos de e fe c to regenera tivos en el cu idado de la piel y por consiguiente en p ro du c tos cosm éticos . En el caso de Lantana camara el sesquiterpeno Davanona proporciona estas propiedades [48 , 26].

1 0 Fenoles- Los aceites esenciales con una parte elevada de tim ol o carvacrol son necesarios para tra tam ien tos fuertes antibacterianos (especialmente resp ira to rios y de la zona d igestiva , sin em bargo, son irritan tes de las m ucosas y hepa to tóx icos.

11 F e n ilp ro p a n o s : Los e fe c to s d ig e s t iv o s y e s p a s m ó d ic o s ca u sa d o s por és te

grupo de compuestos pueden provenir de los aceites de la albahaca y de pericón. El aceite de pericón, actualmente cultivado en Guatemala, promete poseer calidades muy interesantes para la aromaterapia médica [48].

12. Ésteres: Los ásteres, como por ejemplo el m etilo y acetato linalilo, son antiespasmódicos, reequilibrantes del sistema nervioso y antiinflamatorios. Sin embargo, los aceites esenciales con alto contenido de ésteres no son notables inmediatamente, a excepción del geranio [48 , 26].

Además, se puede tener en cuenta que los éteres son espasmolíticos, sedantes y antidepresivos, por ejemplo el anetol, apiol, m iristic ina; los óxidos son m u co lítico s , e x p e c to ra n te s , e s tim u lan te s de las g lándu las exocrinas , antiparasitarios y neuro tóxicos; los com puestos azufrados son de acción antiséptica, como por ejemplo el aceite esencial de ajo (AHium sativum ); los compuestos nitrogenados son calmantes del sistema nervioso, por ejemplo el aceite esencial de P e titg ra in ; los ácidos, poseen un gran poder a nivel antiin flam atorio; las cumarinas son potentes sedantes nerviosos y buenos anticoagulantes y las lactonas, son compuestos mucolíticos y muy expectorantes, que por vía cutánea pueden provocar fuertes reacciones alérgicas y por vía interna neurotoxicidad [26 ].

B.l PROPIEDADES ANTISÉPTICASLas esencias se aprovechan por su poder antiséptico, el cual es general

incluso con composiciones químicas muy distintas, no disminuye con el tiempo, depende mucho de los com puestos activos presentes (los más activos son los aceites esenciales ricos en fenoles) y es una propiedad que se m anifiesta tan to en presencia de los vapores de las esencias, como por contacto directo, aunque de forma muy diluida. Las esencias de mayor poder bactericida en estado de vapor son en orden decreciente: limón, tom illo , naranja, bergamota, enebro, citronela, lavanda, menta, romero, sándalo y eucalipto. Por contacto directo se tiene: tom illo , lim ón, enebro, menta, naranja, c itronela , lavanda, romero, bergamota, eucalipto y sándalo. Las propiedades antisépticas de las esencias se completan con su poder cicatrizante puesto que estimulan la regeneración celular.

B.2 PROPIEDADES CICATRIZANTESLas soluciones acuosas de aceites esenciales, sobre todo de la fam ilia de las

labiadas (lavanda, salvia, romero y tom illo), facilitan los procesos de reparación de los tejidos, además estimulan la cicatrización de llagas y úlceras cutáneas, y previenen la infección bacteriana.

B.3 PROPIEDADES ANTITÓXICASLas esencias están dotadas tanto de capacidad antitóxica, es decir, de inhibición

de los productos que deterioran las célu las, inh ib iendo los procesos de

descom posic ión (propiedad usada en la antigüedad en el em balsam iento de los cuerpos); com o de capacidad antivenenosa, neutralizando el veneno de abejas, avispas y arañas (por e jem plo lavanda y geranio).

B.4 PROPIEDADES ANTIHELMÍNTICAS O ANTIPARASITARIASLas propiedades antiparasitarias (tom illo, geranio y laurel) se m anifiestan en

la p ráctica de fo rm a m uy ú til; ahuyentan los insectos, polillas y m osquitos. Tam bién son ev iden tes en el tra tam ien to de la pediculosis y la sarna.

El paico (C henopod ium spp.J por su conten ido en ascaridol ta l vez sea el más conocido en A m érica , así tam bién com o el boldo (Peumus boldus). Sin em bargo, se está desaconsejando su uso si no es a través de un profesional de la salud, debido a que presenta una alta tox ic idad , ten iendo su dosis e fectiva m uy cercana a la tó x ica , por lo que es m uy com ún que aparezcan problemas, sobre todo cuando se utiliza en niños. La incuestionable virtud del paico es mejor aprovechada en ve te rinaria . O tras esencias antihe lm ín ticas son las de ajenjo (A rtem is ia abs in th ium ), euca lip to , clavo, sasafrás, e tc. [3].

B.5 PROPIEDADES ANTIRREUMATOLÓGICAS, ANTINEURÁLGICAS Y ANTIESPASMÓDICAS

Se ha encon trado que el eugenol, la verbenona y el tim o l, presentes, por e jem plo, en las esencias de clavo, canela y tom illo tienen efectos antiartríticos y an tirreum áticos debido a una acción sobre la síntesis de prostaglandinas.

M uchas esencias poseen capacidades antirreumáticas y antineurálgicas (como el rom ero y la m anzanilla), ú tiles en el tra tam ien to de a fecciones dolorosas a rticu la res (artrosis, go ta , e tc .). Estas actúan incluso si se aplican de form a local, mediante em plastos o masajes, gracias a su gran capacidad de propagación de la piel a los te jidos pro fundos.

M uchas esencias (com o lavanda, m ejorana, verbena y melisa) poseen una activ idad antiespasm ódica, que perm ite tra ta r trastornos de espasmos viscerales com o có licos, colon irritab le , hipo y tendencia a los cólicos hepáticos o renales

B.6 PROPIEDADES ANTIINFLAMATORIASLos azúlenos y el b isabolo l son ejem plos de sesquiterpenos presentes en

varias p lantas, pero sobre todo en la esencia de manzanilla alemana (M atricaria recu tita ) por lo que esta especie am pliam ente usada en cremas, talcos y pomadas con esta fina lidad , aún en pediatría y geriatría , dada su baja tox ic idad . Debe tenerse en cuenta que en la manzanilla hay o tros com puestos ajenos a la esencia polisacáridos y flavono ides (com o la apigenina, por ejemplo) que tam bién tienen esta actividad, m otivo por el cual se usan mucho también extractos hidroalcohólicos o a lcohó licos de manzanilla. O tras esencias naturales han sido empleadas como an tiin flam a to rias , com o las de c id rón, Cedrus deodara y jazm ín14.

B.7 EFECTO RUBEFACIENTEAlgunas esencias, como las de trementina, romero, wintergreen y el alcanfor,

son usadas en masajes por provocar irritación local, efecto que si se maneja con cautela, es muy apropiado para realizar masajes en zonas con dolores musculares o reumáticos, o para favorecer la circulación sanguínea capilar.

A través de la piel ejercen acción en las células y en los tejidos. Si se fricciona la piel con un aceite esencial, las m inúsculas moléculas que lo componen se vuelven solubles en las grasas de la piel, atravesando con rapidez las capas externas y alcanzando los capilares sanguíneos. De allí pasan al flu jo sanguíneo y son transportados a las células y a los flu idos corporales [35 ].

B.8 EFECTOS SOBRE EL SISTEMA NERVIOSOS CENTRALExisten esencias con efecto sedante cuando son inhaladas, como las de neroli y

lavandas, o euforizantes como la esencia de limón, se ha demostrado el efecto benéfico de la esencia de lavanda en casos de insomnios seniles, el efecto sedante del linalol y es tradicional el uso de la valeriana, el lúpulo y la melisa como tranquilizantes, aunque no se sepa con seguridad en la primer especie si esta acción se debe a la esencia de la planta o a los valerianatos, o a una sinergia de efectos [3].

Otras esencias, en cam bio, presentan una actividad estim ulante sobre el sistema nerviosos central, como se ha demostrado con la esencia de romero. Se cree que los aceites esenciales ejercen su acción a través del o lfa to gracias al sistema nervioso y por ello trabajan en el ánimo, en la memoria y en la capacidad de aprendizaje [35 ].

La mayoría de las esencias son estimulantes y tonificantes para las glándulas endocrinas y la corteza suprarrenal, responsable de la capacidad de resistencia al estrés (por ejemplo, el pino, geranio, albahaca, ajedrea y romero). A lgunas esencias como la salvia, el ciprés, la verbena o el hinojo, tienen propiedades hormonales y ejercen una acción reguladora en glándulas endocrinas.

B.9 EFECTOS SOBRE EL APARATO RESPIRATORIOAdemás de las esencias usadas com o antisépticas en casos de infecciones

de las vías superiores, otras son empleadas como expectorantes, como las esencias de pino, trem entina, tom illo y de eucalyptus tipo eucalip to l15.

14 MORALES, J.C. L in im ent com position an d app lica to r therfor. Patente de E.U. de N. N ° 4 .2 7 0 .5 2 6 ; SHINDE, U. A. y col. (1999). S tudies on the an ti-in flam m ato ry and analgesic a c t iv ity o f Cedrus deodara (Roxb.) Loud. W ood oil. J. o f E thnopharm acol. 65 : 21 - 27, 1981. C itado p o r BANDONI, A ., 2 0 0 0 .

15 SCHILCHER v. H. Pharm akologie und Toxiko log ie Ä the rische Öle. Therapie W oche 36 , 1986. Citado p o r BANDONI, A ., 2000 .

B.10 EFECTOS SOBRE EL APARATO DIGESTIVOIn fin idad de p lantas a rom áticas se usan en todo el m undo com o digestivas,

en in fus ión o en licores y am argos: la manzanilla, el cidrón (A lic ia trip illa), la m uña o peperina (M in thos tachys s p p j , el poleo (Lippia spp.J, la m enta, el h inojo, anís, coriandro , rom ero, e tc. Aunque algunos creen que el solo hecho de to m a r agua ca lien te o una porción de alcohol ya favorece la d igestión, es ind iscu tib le por los traba jos que así lo dem ostraron, el e fecto carm inativo y espasm olítico de m uchos terpenos presentes en las esencias de estas plantas arom áticas, además del e fecto colagogo y colerètico (borneol, alcanfor, m entol)16

B .ll OTROS EFECTOSM uchas veces se han utilizado a las esencias natura les com o vehículos o

coadyuvantes para facilitar la absorción de otros medicamentos, como antibióticos y a lca lo ides. La esencia de cade (obtenida por vía húmeda o seca de Juniperus oxycedrus) es uno de los m edicam entos más tradicionales para el tra tam iento de la psoriasis y o tras a fecc iones de la p ie l17. Se ha dem ostrado un posible e fecto an ticancerígeno con a lgunos terpenos (entre ellos la carvona y el limoneno) presentes en las esencias de alcaravea y eneldo.

El m en to l es un te rpeno que se considera un verdadero le it m o tiv en la form ulación de numerosos cosméticos y medicamentos. En bajas concentraciones, p rovoca una sensación de frescura o frío . Este e fec to se aprovecha en cremas antiso la res, an tip ru rig inosas, den tífr icos , ta lcos para los pies, e tc. Y a dosis m ayores (superior al 1 ó 2 %) se transfo rm a en un ru b e fa cen te , que incluso puede provocar irritación dérmica o de las mucosas si se exagera la concentración. Es el único com puesto natura l conocido con esta propiedad, y tiene m uy pocos sucedáneos s in té ticos que lo puedan reemplazar.

Se ha encontrado un e fecto antiox idante en varias esencias naturales, como la m anzanilla, el rom ero, la m enta, el h inojo y el tom illo .

M uchas de las esencias tienen propiedades estim ulantes del aparato genital (la esencia del c iprés actúa sobre los ovarios) y de la sexualidad (por ejemplo el jazm ín , el azahar y el pachulí) [36 ].

16 G IAC C H E TTI, D. y co l. P h a rm a co lo g ica l a c t iv ity o f esse n tia l O ils on O d d i's sph inc ter. Planta M ed ica (5), 1988. C itado p o r B A N D O N I, A , 2 0 0 0 .

17 B O U H LA L , K y co l. Le ca d e en d e rm a to lo g ie . P a rfu m s , cosm . A ró m e s , 1 988 . C itado p o r B A N D O N I, A ., 2 0 0 0 .

ALGUNOS USOS ESPECÍFICOS Y PROPIEDADES DE LOS ACEITES ESENCIA LES

El 85% de las sustancias aromatizantes empleadas en la industria del perfume y los cosm éticos son productos de síntesis en los laboratorios y se emplean en jabones, ambientadores y productos de baño. El 1 5% restante corresponde a productos naturales o aceites vegetales, extraídos de las plantas aromáticas a través de procesos fisicoquím icos [52].

La mayoría de los usos se clasifican así:

Industria farmacéutica y dentalaromaterapia, pasta dentífrica

Industria alimentariasaborizantes, aromatizantes

Industria de los ambientadoresartículos de limDieza

Industria cosméticacremas, champús, gel

Industria de los licoresbebidas arom áticas

Industria del jabóndesodorantes

Industria de perfumeríalociones, perfum es

Productos de uso veterinario

Industria fitosanitariaControl de Plagas

C.l INDUSTRIA FARMACÉUTICA Y DENTAL

Com o se v is lum bra en el A nexo A , en preparados ta n to a lopáticos como hom eopáticos, esta es una de las ramas de la industria que más aceites esenciales em plea [3, 52 ],

La mayoría de los m edicam entos han ten ido origen en los com puestos de las p lantas. Es así com o el rom ero y el árnica se utilizan para dolores reum áticos o m usculares. Adem ás, se utilizan en la fabricación de neutra lizantes del sabor desagradable de m uchos m edicam entos (naranjas y m enta, entre otros); como e x trac tos ; en la producción de preparaciones para el cabello; em plastos para el cuerpo; en una gran gama de p roductos herbarios; en la industria farm acéutica ve te rinaria , e tc. [34 , 4 8 , 73 ].

G racias a su activ idad antisép tica , los aceites esenciales son m uy usados para problemas de las vías respiratorias (eucalipto, m entol, anís); para infecciones urinarias; in fecc iones de la epiderm is; en an tisép ticos bucales y en dentífricos (anís, eucalipto, hinojo, menta, orégano, tom illo, cardamomo). Incluso este efecto antiséptico se aprovecha en cosmética, donde se ha llegado a producir desodorantes elaborados exclusivam ente con aceites esenciales naturales [3],

C.2 INDUSTRIA ALIMENTARIA Y DE LOS LICORES

La industria a lim entaria es una de las que más aceites esenciales requiere, sobre todo al tener en cuenta la orientación del consum idor hacia alim entos y a rom atizan tes de origen natura l [35 , 52 ].

Se encuentran productos com o miel de abejas, aceites y vinagres, encurtidos y em butidos con arom as y sabores de d ife ren tes p lantas com o la albahaca, el rom ero y el orégano. En la confite ría se utilizan para saborizar y arom atizar p roduc tos com o caram elos y choco la tes [35 , 73 ].

Se emplean para cond im entar carnes preparadas, em butidos, sopas, quesos e tc . Los aceites más em pleados por esta industria son los de coriandro, naranja y m enta , entre o tros.

Tam bién se utilizan en la preparación de bebidas alcohólicas y no alcohólicas especia lm ente re frescos y helados. Bebidas tan populares com o la Coca Cola ® contienen aceite esencial de lima, y licores com o el aguardiente, aceite esencial de anís. Con respecto a esta u tilidad se pueden c ita r las esencias extraídas del naran jo , lim ón, m entas e h inojos, ca fé , entre otros.

En la industria de a lim en tos de uso ve te rina rio se em plea el aceite esencial de pa ico , m uy ape tec ido por su co n te n ido de ascarido l, peróxido orgánico y ve rm ífug o [7 3 ].

C.3 INDUSTRIA COSMÉTICA Y DE PERFUMERÍA

En productos cosméticos, los Aceites Esenciales tienen gran aplicación, pues no sólo se emplean para proporcionar aroma, sino que se aprovechan sus propiedades aromaterapeúticas (como en el aceite de naranja para el tratam iento de la celulitis). La fabricación de champús utiliza las propiedades de las plantas medicinales y de los aceites esenciales para ofrecer productos para cada tipo de cabello, por ejemplo champú con manzanilla para cabellos claros y con romero para cabellos oscuros.

Los Aceites Esenciales han sido los pilares de la industria perfumera, hasta comienzos del siglo XX los perfumes eran obtenidos de almizcles de animales, resinas y aceites esenciales, luego gracias a la química moderna se sintetizaron la mayoría de las fragancias. Sin embargo, un buen aceite de rosas o de jazmín nunca podrá ser igualado por la copia sintética. Por esto los perfumistas prefieren los aceites esenciales de origen natural. En esta industria se emplean los aceites absolutos y concretos [1 9, 35],

Actualmente se desarrolla el uso de esencias para disimular el olor desagradable de algunos productos industriales como caucho, plásticos, pinturas, medicamentos.

C.4 INDUSTRIA DEL JABÓN Y DE LOS AMBIENTADORES

En la industria jabonera fina el aroma de los jabones es una mezcla de fragancias y Aceites Esenciales de flores, maderas y plantas aromáticas. En la industria de productos de aseo se utilizan Aceites Esenciales de citronela, limonaria y lavanda para perfumar y desinfectar.

En este rubro se pueden citar lo aceites de geranio, lavanda, rosas y pachulí [73],

[73 ].

T a b la C .1 . B e n e fic io s de las p la n ta s c o n p r in c ip io s a c t iv o s

Be ne fiaos Medioambientales Beneficios Socioeconómicos

Protección del medio natural y defensa contra la erosión.

Aprovechamiento de tierras marginales.

Recuperación de terrenos yesosos o salinos.Desarrollo de la apicultura y de la polinización de plantas melíferas.

Agricultura biológica: Plantas Biocidas.

Agricultura de montaña y explotaciones familiares.

Cultivos alternativos.

Industrias de primera transformación.

Beneficios mutuos con la Apicultura

Creación de empleo y fijación de mano de obra rural.

C.5 ALGUNOS USOS Y PROPIEDADES DE ACEITES ESENCIALES

El aceite esencial contiene una gran variedad de com ponentes quím icos que pueden aliviar un gran núm ero de dolencias, retrasar el envejecim iento cutáneo o inc id ir sobre nuestras em ociones y nuestra propia mente.

Los e fec tos te rapéu ticos de las esencias pueden ser m uy variados:.

Tabla C.2. Propiedades de algunos Aceites Esenciales

Aceite esencial

Caléndula (caléndula officinalis)

Jenjibre (zingiber officinate)

Mandarina (citrus reticulata)

Mirra (commiphora myrrha)

Romero (rosmarinus officinalis)

Rosa (rosa centífola)

Salvia (salvia officinalis)

Propiedades

Antihemorrágico, antiinflamatorio, antiséptico, antiespasmódico, astringente, cicatrizante, fungicida y tónico.Analgésico, antioxidante, antiséptico, aperitivo, antiespasmódico, tónico, afrodisiaco, bactericida, expectorante, laxante, estimulante y estomacal. Antiséptico, antiespasmódico, carminativo, digestivo, diurético suave, laxante suave, sedante, estimulante (digestivo y linfático) y tónico.Anticatarral, antiinflamatorio, antimicrobiano, antiséptico, astringente, balsámico, cicatrizante, expectorante, fungicida y sedante.Carminativo, cefálico, colagogo, colerètico, cicatrizante, diaforético, digestivo, diurético, fungicida, hepático, hipertensor, parasiticida, reconstituyente y sudorífico.Previene las arrugas, tónico del sistema circulatorio, estimula la formación de bilis, desinfectante, antiinflamatorio, antidepresivo, afrodisiaco, sedante, astringente, suavizante, antiséptico, bactericida, laxante y cicatrizante, antiinflam atorio, digestivo, antimicrobiano, antioxidante, antiséptico, astringente, diurético, febrilfugo, emanagogo, hipertensor, tónico, insecticida, laxante y estomacal.

COTIZACIÓN DE NORMAS ISO PARA ACEITES ESENCIALES

A través de la página web h ttp ://w w w .is o .o rg , se puede acceder al listado de las normas ISO trabajadas por el Comité técn ico para Aceites Esenciales (TC 54); las cuales se pueden adquirir en Colombia a través del ICONTEC.

A junio de 2004, la descripción de las normas vigentes ISO y su cotización era:

i co<{n e c

CERTIFICADO DE G E S T IO N DE LA CALIDAD

C arrera 3 7 5 2 -9 5 A p a r ta d o A é re o 1 4 2 3 7 Tel. 6 0 7 8 8 8 8 Fax: 2 2 2 1 4 3 5 / 31 5 0 6 1 3 B ogo tá C o lom b ia

CANT. DESCRIPCIÓN PRECIO

1 ISO 212:1 973 Essential o ils - Sampling 88.8001 ISO 1041:1973 Essential oils - Determination of freezing point 75 .4801 ISO 3218:1976 Essential o ils - Principles o f nomenclature 75.480

1 ISO 3793:1976Essential oils - Estimation of primary and secondary free alcohols content by acétylation in pyridine

75.480

Essential o ils (containing tertiary alcohols) - Estimation of1 ISO 3794:1976 free alcohols content by determination o f ester value after

acétylation75.480

1 ISO 4715:1978Essential o ils - Quantitative evaluation of residue on evaporation

75.480

1 ISO 5991:1979 Essential oils - Determination of residue from distillation under reduced pressure

88 .800

1 ISO 1202:1981 Essential oils - Determination of 1,8-cineole content 88 .800

1 ISO 1955:1982 Citrus fru its and derived products - Determination of essential oils content (Reference method)

88 .800

1 ISO 7660:1983Essential oils - Determination of ester value of oils containing difficu lt-to-saponify esters 75 .480

1 ISO 1271:1983Essential o ils - Determination of carbonyl value - Free hydroxy lamine method

88.800

1 ISO 7359:1985Essential oils - Analysis by gas chromatography on packed columns - General method

119.880

http://www.iso.org

CANT. DESCRIPCIÓN PRECIO

1 ISO 7 6 0 9 :1 9 8 5Essential o ils - Analysis by gas chrom atography on capillary colum ns - General method 119.880

1 ISO 8 4 3 2 :1 9 8 7Essential o ils - Analysis by high performance liquid chrom atography - General method 88 .800

1 ISO 356:1 996 Essential o ils - Preparation o f tes t samples 75 .480

1 ISO 1 279 :1996Essential o ils - Determ ination of carbonyl value - Potentiom etric methods using hydroxylammonium chloride 104.340

Essential o ils - Determ ination of ester values, before and1 ISO 12 4 1 :1 9 9 6 afte r acétylation, and evaluation of the contents o f free

and to ta l alcohols104.340

1 ISO/TR 11018:1 997 Essential o ils - General guidance on the determ ination of flashpoint 104.340

1 ISO 5 9 2 :1 9 9 8 Essential o ils - Determ ination of optical rotation 88 .800

Essential o ils - General guidance on chromatographic1 ISO 11024-1 :1998 profiles - Part 1 : Preparation o f chromatographic profiles

fo r presentation in standards148.740

Essential o ils - General guidance on chromatographic1 ISO 11024 -2 :1998 profiles - Part 2 : U tilization o f chromatographic profiles o f

samples o f essential oils104 .340

1 ISO 279:1 998Essential o ils - Determ ination of relative density at 20 degrees C - Reference method 88 .800

1 ISO 280:1 998 Essential o ils - Determ ination of refractive index 88 .800

1 ISO 14714 :1998Essential o ils and aromatic extracts - Determ ination o f residual benzene content 104.340

1 ISO 11021 :1999Essential o ils - Determ ination of w ate r content - Karl Fischer method 104.340

1 ISO 1242:1999 Essential o ils - Determ ination of acid value 88 .800

1 ISO/TR 2 1 0 :1 9 9 9Essential o ils - General rules fo r packaging, conditioning and storage 135.420

1 ISO/TR 2 1 1 :1 9 9 9Essential o ils - General rules for labelling and marking of containers 88 .800

1 ISO 875:1 999 Essential o ils - Evaluation of m iscib ility in ethanol 88 .800

ISO 12 7 2 :2 0 0 0 Essential o ils - Determ ination of content of phenols 104.340

EXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES

E.1 UN GENERADOR DE VAPOR SIMPLE Y ECONÓMICO PARA LA EXTRACCIÓN DE ACEITES ESENCIALES

(Fácil de construir para prácticas de laboratorio en la Universidad)

Los generadores del vapor son generalmente costosos y molestos, por ello se diseña un aparato18 para la extracción de Aceites Esenciales, que se elabora fácilmente y con materiales económicos, que no requiere ninguna instalación especial de líneas del vapor, y es mucho más eficiente que los "generadores de vapor" normales ensamblados con vidrio, porque no es necesario calentar el frasco (B) que carga el material orgánico, para prevenir la condensación del agua.

El generador de vapor (frasco A) se elabora con un recipiente de aluminio. En la tapa están soldados dos tubos de aluminio de % de pulgada, el primero está a 1 pulgada del fondo del recipiente (tubo de carga), y el segundo está soldado a la tapa y es el tubo del vapor.

18 CRAVEIRO, A fra n io ; M ATOS, F.J.A . y DE ALENCAR, J .W . D epartam ento de Química Orgánica e Inorgán ica. U n ive rs idad Federal do Ceará. Fortaleza - Ceará - Brasil. J o u rn a l o f C hem ica l Education, p 652.

El generador se llena de agua destilada (2,5 L) a través del tubo de carga que tam bién func iona com o una válvula de presión. En pocos m inutos se produce el vapor, y la extracción se com pleta generalmente en 1 hora. Los Aceites Esenciales extraídos se acum ulan en la parte superior de la bureta, y el exceso de agua desciende en el frasco C.

E.2 DISEÑO DEL EQUIPO DE EXTRACCIÓN DE ACEITE ESENCIAL DE CARDAMOMO POR ARRASTRE CON VAPOR A ESCALA PILOTO

Las variables que se tienen en cuenta para el diseño fina l son la presión del vapor en un in te rva lo de 10-15 psi, el tiem po de extracc ión en un in tervalo de 45 a 1 20 m inu tos y el flu jo de agua de re frigeración de 0 ,3 a 0 ,8 m 3/h y como variable de respuesta la concentración del aceite esencial.

El equ ipo consiste en una cám ara, parte superior del esquema, donde se deposita el m ateria l vegeta l, la cámara está recubierta por un m ateria l aislante para ev ita r pérdidas té rm icas y por razones de seguridad. Por la tubería de la parte in fe rio r de la cám ara entra el vapor saturado y por la parte superior sale el ace ite esencial en su estado de vapor, el cual ingresa a un in tercam biador de ca lo r de tubos y coraza, donde es re frigerado con agua y pasa del estado de vapor al estado líquido.

P oste rio rm ente , el aceite esencial líquido se recoge en un recip iente y poste rio rm en te se som ete a un proceso de separación, el cual se e fectúa en un em budo de separación o vaso flo ren tino , luego el aceite se filtrado , con el fin de e lim inar las partículas en suspensión y secarlo, empleando algún agente secante para e lim inar la hum edad que aún prevalece en el aceite.

Finalmente se envasa el aceite. Es im portante tener las siguientes precauciones antes de alm acenar el aceite esencial.

a. El aceite debe ser clarificado y completamente seco.

b. El aceite se debe almacenar en recipientes de vidrio protegidos de la luz y del aire.

Condiciones de operación para semillas de CardamomoPresión: 1 2 psiTemperatura: 1 14,89 0 CTiempo de extracción: 1 horaFlujo de agua de refrigeración: 0 ,4 4 3 7 m3/hFlujo de vapor: 0 ,0 4 m3/hFlujo de ACPM: 0 ,02271 m3/hCantidad de semilla de cardamomo: 5 kgMaterial de construcción: acero inoxidable 304

El sum inistro de vapor es realizado con una caldera tipo pirotubular de 20 BHP de potencia, con una capacidad de 314 kg de vapor/h.

a. Cámara de extracción

Altura: 74 cm Diámetro: 10 cm Espesor: 1/8 de pulgadaAislam iento: en lana de vidrio, 1,5 cm de espesor Material: acero inoxidable 304

b. Intercambiador de tubos y coraza

Sistema 1-1, es decir un paso del flu ido por los tubos y un paso por la coraza.Diámetro de la coraza: 25 cm Espesor coraza: 1 /8 de pulgada Número de tubos: 20 Longitud de los tubos: 78 cm Diámetro de los tubos: 0 ,9 cm Número de bafles o tabiques: 5 Material: acero inoxidable 304Tubería: en acero inoxidable, 'A pulgada NPT, aislamiento en lana de vidrio.

Procedimiento experimentalEl material empleado para la extracción del aceite fueron sem illas de

cardamomo, las que previam ente se molieron, con el fin de increm entar el área superficial del material y por ende la transferencia de masa, posteriormente este material se deposita en talegas de tela porosa, las cuales se colocan en la cámara de extracción. La cámara se sella por la parte superior y se procede a realizar la extracción [22 ].

ResultadosEl aceite ob ten ido se le evaluaron las propiedades fis icoquím icas y su

com posic ión se determ inó por crom atografía.

Los resu ltados obten idos en la extracción de aceite esencial de cardam om o fue ron los s igu ien tes [2 2 ]:

Rendim iento de la extracc ión : 5%Gravedad específica: 0 ,9251R otación óp tica : + 6 1 ,8 5índice de re fracc ión: 1 ,4 6 32Punto de ebu llic ión : 36 °CNúm ero de acidez: 0 ,5 8 9 0 5Color: am arillo claroInsoluble en agua y soluble en etanol

El análisis c rom a tog rá fico fue realizado en un crom atógra fo tipo CG/EM Perkin Elmer Autosystem -Q m ass 9 1 0, con las siguientes condiciones de operación:

Gas de arrastre: Helio Flujo de helio: 4 5 ,5 m L/m in T ipo de inyección : Split Rampa de calentam iento:Tem peratu ra in icia l: 50 °C (permanece ahí durante 5 min)Se ca lienta a 10 °C /m in hasta 1 50 °C En 1 50 °C perm anece 0 min Se ca lienta a 1 5 °C /m in hasta 2 2 0 °CEn 2 2 0 °C perm anece durante 5 m inu tos y finaliza la corridaTem peratu ra de inyecto r: 2 2 0 °CTem peratura del de tec to r: 2 2 0 °CPresión: 1 6 psiColumna capilar carbowas

Los resu ltados se m uestran en la Tabla E. 1:

Tabla E.1. Composición del aceite esencial [22]

C om ponente Com posición % peso

a - pineno

(3 - Felandreno P - pineno Eucalipto!3 - Careno a - Terpenil acetato 2 ,6 Octadienal, 3 ,7 dimetil 1 Benzociclohepteno______

2 ,234 x 10 3 0 ,0144 2 ,490 3 0 ,2492 0 ,08 0 ,6409 8,8 x 1 0 3 2,1 x 10'3

ACTIVIDAD ANTIM ICROBIANA DE LOS ACEITES ESENCIALES

La actividad antim icrobiana de sustancias aromáticas se ha estudiado por más de ochenta años. M ach t y Kunke l19 y Dyche - Teague20 describieron los e fectos antim icrobianos de los aceites esenciales o de sus vapores. Más recientem ente Maruzzela, et. a P \, divulgaron exámenes algo extensos de la acción antim icrobiana de muchos aceites esenciales y productos químicos de la perfumería en la fase de vapor y por el contacto directo de los líquidos. La mayor parte de este trabajo empleó las variaciones del método del disco de papel en la placa de petri, sim ilar a la usada para la evaluación de los antib ióticos. Sin embargo, una desventaja seria de este método es que los datos son, en el mejor de los casos, sem icuantita tivos y a menudo no comparables de un laboratorio a otro porque los organismos se exponen a concentraciones desconocidas de los productos aromáticos probados.

En el documento de la referencia bibliográfica 33, se divulgaron los resultados de un estudio de tres fases, de las cuales sólo dos serán de nuestro interés. En la primer fase, una gran cantidad de compuestos aromáticos fue examinada en un procedimiento estandarizado de la Caja de Petri. En la segunda, los materiales que mostraron actividad bactericida s ign ificativa fueron probados en cultivos líquidos para determ inar su Concentración Inhibitoria Mínima (MIC).

F.l MATERIALES Y MÉTODOS

E l.l OrganismosSe u tilizaron los s igu ientes m icroorganism os: S taphy/ococus aureus,

Escherichia co li y Candida albicans, obtenidos del centro médico de M onm outh, Long Branch, New Jersey. Estos organismos, a excepción del E. Coii, son habitantes normales de la piel humana. Los cu ltivos se m antuvieron en las

19 M ACHT, D .I., and KUNKEL, W .M. Proc. soc. Exp. B io l Med. 18 :68 (1920). C itado p o r MORRIS, 1978.

2 0 DYCHE - TEAGUE, F.C., Perf. Essent. O il Record 1:6 (1924). Citado p o r MORRIS, 1978.

21 M ARUZZELLA, J .C ., and A .M . K ligm an, J. Invest. D erm ato l. 4 0 (1 ):6 1 (19 6 3 ). C itado p o r MORRIS, 1978.

preparaciones de A g a r in tegradas por el 0 ,3 % de tryp to n e (D ifeo); 0 ,3 % de e x tra c to de levadura (D ifeo); 0 ,3 % de glucosa; 0,1 % de K2H P04; y 1 % de A g a r (designado com o agar TGY®).

F.1.2 MediosPara el exam en en la investigación de la placa de petri, se utilizó el agar TGY

y el pH se a justó a 5 ,5 con H3P 04 para aproxim arlo al pH de la piel humana. El m edio fue este rilizado (15 m inu tos, 121 °C). Para los cu ltivos líquidos TGY el m ed io se u tilizó sin A ga r, y el pH no se a justó (pH 7,0) para optim izar el c rec im ien to de todos los organism os de la prueba.

F.1.3 Materiales aromáticosLas m aterias prim as, inc luyendo los A ce ites Esenciales, los absolutos, las

esencias, los e x tra c to s y los p roductos quím icos s in té ticos fueron preparados com o 10 % (p/v) de soluciones en 95 % (v/v) de etanol, a menos que existieran lim itac iones de so lubilidad. En estos casos, se prepararon las soluciones a un 5% o se em plearon los so lventes a lte rna tivos (por e jem plo d ie tilfta la to , alcohol bencílico, benzoato de bencilo).

F.1.4 Procedimiento de la técnica del disco de papel en la Caja de PetriEl medio de crecim iento (Agar TGY) se mantuvo a 42°C mientras se adicionaba

a las p lacas p lásticas de Petri (d iám etro de 8 ,5 cm ; Falcon Brand). El medio se sem bró en 3 ,3 % (v/v) resu ltando en 8 mL por placa. Los discos de papel (d iám etro de 0 ,9 5 cm : Schle icher & Schuell) fueron em papados con 20 mL de las so luc iones a rom áticas a probar, y, un disco por placa, fueron d ispuestos inm ediatam ente en el centro del agar solid ificado. Todas las pruebas se realizaron por dup licado . El m ateria l to ta l en el d isco era de 2 mg para la mayoría de las m uestras. Para aquellos m ateria les d isponib les en fo rm a menos aséptica, se co locó m enos m ateria l en el d isco (por ejem plo, el 50% de los absolutos tenían sólo 1 mg en el d isco, siendo el resto el so lvente usado para ese m ateria l). Las p lacas fue ron incubadas en una posic ión vertica l a 37 °C de 1 8 a 24 h, tiem po duran te el cual se desarrollo un césped m icrobiano adecuado.

F.1.5 Procedimiento del cultivo líquidoLas concentraciones inhibitorias mínimas fueron determ inadas en cu ltivos del

ca ldo TGY (tubos de 18 x 1 5 0 m m : 10m L/tubo ). Los materiales seleccionados para el exam en de la placa de petri se probaron en 100, 500 , y 1000 ppm A que llos que fue ron pos itivos en 100 ppm se rep itieron en 10, 50 y 100 ppm Todas las m uestras se realizaron con duplicado y aquella concentrac ión en la cual no ocurría n ingún crec im ien to , en cualqu ier tubo , fue tom ada com o la concentrac ión inhib itoria mínima. El e fecto que era medido era el bacteriostático puesto que no se hizo n ingún in ten to para dete rm inar si el inoculum había m uerto .

Los m ateria les de la prueba se agregaron a los tubos en 10% (p/v). En co n tra s te con el exam en de la Caja de Petri, las so luciones de esos m ateriales

disponibles en forma menos que aséptica fueron ajustadas de modo que las soluciones finales contuvieran 10% de los materiales de la prueba. A lgunos materiales con solubilidad incom pleta al 10% se prepararon al 5% y se fueron agregando alícuotas dobles a los tubos de cultivo. Todas las concentraciones de etanol adicionado con los materiales de la prueba se probaron exclusivam ente para corregir cualquier efecto de solvente.

Los tubos fueron inoculados con 50 mL 1:10 de una dilución al 0 ,8 5 % de un cu ltivo (caldo TGY). Se adicionaron a cada tubo un mínimo de 3 0 0 .0 0 0 organismos viables. Los tubos fueron incorporados en un mezclador de vórtice e incubados a 37°C de 18 a 24 horas, suficiente tiempo para obtener una turbidez significativa.

F.2 RESULTADOS

F.2.1 Prueba de la Caja dePetriUn total de 521 materias primas aromáticas fueron probadas preliminarmente.

De estas, 212 materias primas, de uso común en la aromatización del jabón, fueron seleccionadas para probarse contra el S. Aureus, E. Coli, and C. Albicans. Los resultados mostraron que el gram positivo S. aureus era levemente más sensible a estos materiales arom áticos que los otros tipos de organismos y aproximadamente el 30 % de los materiales eran eficaces contra cualquiera de estos tres organismos. Si se considera la lista to ta l de materiales (521) en la prueba de la Caja de Petri, se encontró que solamente 1 5 % eran eficaces contra los tres organismos y sólo 44 % eran positivos para por lo menos un organismo.

F.2.2 Concentración inhibitoria mínimaLa prueba de la Caja de Petri identificó 309 materiales con actividad

antim icrobiana significativa contra al menos uno de los organismos de la prueba. Pero debido a la gran cantidad de tubos implicados en la determ inación de una concentración inhibitoria mínima (en el procedim iento mínimo 24 tubos por muestra), el número de los materiales que se probaron se redujo a 212 . Esta lista de materiales incluyó aquéllos que dem ostraron actividad antim icrobiana relativam ente fuerte en la prueba de la Caja de Petri, o fueron sospechosos de tener activ idad antim icrobiana s ign ifica tiva debido a las consideraciones estructurales (por ejemplo, fenólicos).

Puesto que la mayoría de los materiales probados eran insolubles o muy poco solubles en 1000 ppm (0,1 %), esta fue seleccionada como la concentración máxima para la prueba aunque m uchos de los materiales de la prueba fueran ineficaces en esta concentración.

Los resultados de la Caja de Petri y las MIC se recogen en la Tabla F.1 que incluye todos los materiales encontrados positivos contra por lo menos un organismo en el análisis de la Caja de Petri. Como complem ento, el resto de los

m ateria les p robados, pero para los cuales no se encontró ninguna activ idad antim icrob iana , se listan en la Tabla F.2.

Se encon tra ron ve in titrés m ateria les eficaces en 50 ó 100 ppm (ninguno en 10 ppm) con tra por lo m enos un organism o. El E. Co/i (gram negativo) era m enos sensible en los cu ltivos líquidos, con C. A lb icans (levadura) algo más sensible que el S. A u reus (gram positivo). Este resultado fue para los autores algo sorprendente puesto que el trabajo previo había indicado que los organismos gram pos itivos son genera lm ente más sensibles que o tros tipos a la acción bacteric ida de los m ateria les arom áticos. Sin embargo, éste resultado contrastó con los resu ltados de la prueba de la Caja de Petri en los cuales el S. A ureus era el organismo más sensible. Esto acentúa otra vez que los métodos de investigación cu a lita tivo s de la Caja de Petri y los m étodos cuan tita tivos de la concentración inh ib ito rios mínima no son necesariam ente comparables.

No ex is te corre lación entre el tip o de organism os o la estructu ra quím ica de los m ateria les de la prueba y su activ idad bactericida. A lgunos materiales fueron eficaces en una concentración relativamente baja contra un organismo y negativos con tra uno o más de los o tros organism os (por ejem plo, el a lcohol cinam ilo- am ílico , 50 ppm para el S. A ureus ; 1000 ppm para E. Co/i). Adem ás, los p roduc tos quím icos con estructu ras relacionadas no eran siempre igualm ente eficaces contra el m ism o organismo (por ejemplo, el alcohol cinam ilo-amílico, 50 ppm para el S. A u reu s y el a ldehido c inam ilo-am ílico , 1000 ppm para el m ism o organ ism o). V arios com puestos fueron probados inadvertidam ente más de una vez para tener confianza en los nom bres com ercia les empleados en la selección de los m ateria les de la prueba. Por e jem plo, el h id rox i-c itrone la , tam bién fue probado bajo el nom bre de cyclos ia base , /aurine y ph ix ia . Los resultados eran c o m p a ra b le s para los cu a tro m a te ria les (ver Tabla F .1 ); acen tuando la reproductib ilidad de estos m étodos.

Tabla F. 1. Materiales aromáticos con actividad antimicrobiana

C om p Oriente

AcetanilideN - Acetyl methyl anthranilate

Aldehyde, C - 8 Aldehyde, C - 9 Aldehyde, C - 1 1 Undecylenic Aldehyde, C - 1 6 Aldehyde, C - 1 8

Allyl amil glycolate AmaryllideAmbrarome Absolute Amyl cinnamic aldehyde coeur

S ta p h y lo co ccu saureus

Zonad a m .mm

MICppm

Zonad iam .m m

0 b NT 130 > 1000 0

0 500 12

0 NT 0

0 50 0

0 NT 15

0 > 1000 15

0 NT 0

14 > 1000 13

13 NT 0

0 > 1000 0

ichia con C and ida a lb icans

MIC Zonad iam . MIC

ppmm m PPm

NT 1 1 NT> 1000 0 >1000

500 12 500NT 13 NT

> 1000 22 50NT 0 NT

1000 20 500NT 11P NT

1000 19 1000NT 0 NT

> 1000 0 > 1000

Staphylococcusaureus

Escherichia coli Candida albicans

Componente Zona di am. mm

MICppm

Zonadiam .m m

MICppm

Zonadiam .m m

MICppm

A m yl c innam yl a lcohol 0 50 0 > 1000 0 500

A m yl sa licy la te 0 > 1 000 0 > 1000 0 > 1000

A m yris Oil 13 NT 0 NT 0 NT

A netho l, USP 0 500 0 500 0 100

A n isy l acetate 0 > 1 000 13 > 1000 12P 1 000

Arm oise Essence 0 1 000 0 > 1000 0 1000

Arras aldehyde, 50 % 20 500 14 1000 17 500

Aube pine 0 > 1000 18 > 1000 1 1 1000

Auralva (Sch iff base) 11 NT 12 NT 1 2 NT

Balsam Copaiba, USP 0 > 1 000 0 > 1000 0 > 1000

Balsam Peru Oil 18 > 1000 15 > 1000 1 1 > 1000

Basil Oil 0 500 0 500 0 500

Bay Oil 18 500 13 1000 2 0 500

Benzaldehyde 0 1 000 0 1000 0 1000

Benzoic acid 21 1 000 28 1000 21 1000

Benzoin coeur 18 > 1 000 16 1000 10 > 1000

Benzophenone 0 NT 0 NT 1 2 NT

Benzyl acetate 0 > 1 000 0 > 1 0 0 0 0 1 000

Benzyl alcohol 0 > 1000 12P > 1 000 0 > 1000

Benzyl benzoate 0 > 1000 0 > 1 000 0 > 1000

Benzyl propionate 0 > 1000 0 1000 0 500

Benzyl sa licy la te 0 > 1000 0 > 1000 0 > 1000

Bergam ot MPF 0 1 000 0 > 1 000 0 500

Beta gamma hexenyl fo rm ate 13 NT 17 NT 0 NT

Beta naphthyl anthran ila te 16 1000 20 1000 2 2 500

Beta pinene coeur 0 500 0 > 1000 0 1000

Birch Tar rec tified 14 500 14 > 1 000 1 7 1000

Boise de Rose filte red 0 > 1 000 17 1000 0 500

Borneol 0 1000 0 1000 0 500

Camphene 4 6 0 1000 0 > 1 000 0 1000

Cam phor Oil W hite 12 500 *e > 1000 0 500

C araw ay Oil 0 500 0 > 1000 0 500

Cardam om O il, Guatemala 0 > 1 000 0 > 1 000 0 500

Carvone, dextro 10 1000 11 1000 0 500

Carvone, laevo 0 > 1000 11 1000 11 500

Cashmeran 0 500 0 > 1000 0 > 1000

C astoreum Abs. 5 0 % 11 NT 0 NT 0 NT

Caderleaf Oil 0 1000 0 1000 0 500

C edarw ood, W h ite 0 1000 0 > 1 000 0 > 1000

Cedrone S 12 NT 0 NT 0 NT

Staphylococcus Escherichia coli Candida albicansaureus

C om ponen te Zona MICZona

MICZona

MICdi am. d iam . d iam .mm

ppm m m ppm m m ppm

C edrus A tla n tic a C oeur 11 500 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

C elery seed oil 0 NT 0 NT 12 NT

C ham om ile Oil 0 1000 0 > 1 0 0 0 0 5 00

C innam alva 0 > 1 0 0 0 19 1000 13 500

C in n a m ic A lco h o l 14 > 1 0 0 0 19 > 1 0 0 0 27 500

C innam on le a f o il, C ey lon 18 5 00 17 1000 14 500

C is te , co lorless 12 NT 0 NT 0 NT

C itra l, d im e th y l a ce ta l 0 500 0 > 1 0 0 0 33 500

C itra l, re fined 15 500 14 500 46 500

C itronam a (S ch iff base) 0 NT 0 NT 11 NT

C itro n e lla , Form osa , Java 11 NT 0 NT 17 NT

C itro n ell al 0 50 0 0 > 1 0 0 0 1 2 500

C rtrone llo l coeur 12 1000 10 1000 4 8 100

C itro n e lly l ace ta te 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

C itro n e lly l e th y l e the r 11 NT 0 NT 0 NT

C itro n e lly is o b u ty ra te 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

C itru s oil, d is tille d 0 1000 0 > 1 0 0 0 0 500

C love le a f oil 14 50 0 19 1000 1 9 500

C love bud oil 16 50 0 16 1000 18 500

C ocal 15 50 0 14 > 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0

C o n ife r an 0 1000 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

C oriander o il 0 1000 11 1000 0 500

C o m m in t oil 10 NT 0 NT 0 NT

C orona l, be ta 12 NT 0 NT 0 NT

C o rte x A ldehyde , 5 0 % 17 1000 21 50 0 16 > 1000

C oum arin 13 > 1 0 0 0 15 > 1 0 0 0 16 1 0 0 0

C um in oil 0 50 0 0 1000 0 500

C um iny l a lcoho l 15P 1000 14 50 0 2 3 500

C um iny l ace ta te 0 > 1 0 0 0 * > 1 0 0 0 0 100

C yc la m a l extra 0 NT 0 NT 23P NT

2 - C yc lo h e xy l eye lo hex an one 0 NT 0 NT 10 NT

C yc lo s ia base 14 > 1 0 0 0 16 > 1 0 0 0 1 4 > 1000

C ym e ne coeu r 0 1000 0 > 1 0 0 0 0 500

C yp ress o il, F rench 0 1000 0 > 1 0 0 0 0 1 0 0 0

D e ca la c to ne 15 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 12 1 0 0 0

n-D ecano l 20 NT 0 NT 1 3 NT

Di benzyl e ther 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

D ib u ty l s u lfid e , 1 0 % 0 NT 16P NT 0 NT

D ie th y l p h th a la te 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 14P 50 0

D ihyd ro c u m in y l a lcoho l 14 1000 16 50 0 2 3 500

St aphyk) coccusaure us

E scherich ia co li Ca ndida al bicans

Componente Zona di am. mm

MICppm

Zonadiam.m m

MICppm

Zonadiam.m m

MICppm

D im ethyl anthranilate 0 1000 0 1000 14P 500D im ethyl benzyl carbinol 0 > 1 000 16P > 1000 10 1000D im ethyl octanol 0 NT 0 NT 1 2 NTD im ethyl phenyl acetaldehyde 14 NT 0 NT 0 NT

D im ethyl phenyl ethyl carbinol 0 > 1 000 14 1000 21 1000

D im ethy l phthalate 0 NT 11 NT 1 2 NT

D im ethyl sulfide 0 1000 0 > 1 0 0 0 0 500

Diphenyl oxide 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 500Dipropylene glycol 0 > 1000 0 > 1 0 0 0 0 > 1000p-Ethyl acetophenone 0 NT 0 NT 13P NTEthyl benzaldehyde 0 500 11 500 1 1 500

Ethyl benzoate 0 1000 0 1000 0 500

E thy l-3 -hyd roxy-3-phenyl propionate 0 NT 13 NT 1 2 NT

Ethyl linalool 18 500 14P 1000 1 1 500

Ethyl m ethacrylate 0 > 1 000 0 > 1000 0 > 1000

Ethyl phenyl g lycidate 0 NT 0 NT 1 1 NT

Ethyl vanillin 14 > 1000 18 1000 1 9 1 000

Eucalytus oil, 70 - 75 % 0 > 1000 0 > 1000 0 1 000

Eugenol, USP 16 500 21 500 2 2 500

Fennel oil. Sweet 0 500 0 500 0 500

Fir balsam, Abs. 12 500 15P 1000 0 > 1000Fraistone 0 NT 0 NT 26P NT

Furfural 12 > 1000 11 > 1 0 0 0 0 1 000

Galax olide 0 1000 0 > 1000 0 > 1000

Galbanum coeur 0 1000 0 > 1 000 0 > 1000

Geraniol coeur 14 1 000 16 500 3 8 500

Geraniolene, light 13 NT 0 NT I I P NT

Geranium, A frican 12 NT 0 NT 1 9 NT

Geranoxy acetaldehyde, 50% 0 NT 0 NT 1 3 NT

Geranyl benzoate 0 > 1000 0 > 1 000 0 > 1000Geranyl m ethyl tig la te 0 NT 0 NT 1 4 NT

Geranyl propionate 0 > 1000 0 > 1 000 0 > 1000G rapefru it oil 0 5 0 0 0 > 1 0 0 0 0 500

Guaiene 0 5 0 0 0 > 1 000 0 > 1000

Guaicwood oil 13 5 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

Hay Abs. 12 NT 0 NT 0 NT

Hedione 0 > 1000 0 > 1 000 0 1 000

Helional 0 5 0 0 14 1000 1 4 500H elio tropyl acetate 0 NT 13P NT 12P NT

n-Hexanol 0 NT 11 NT 0 NTHexyl cinnam ic aldehyde 0 > 1000 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

Staphylococcusaureus Escherichia coli Candid a albicans

Componente Zona MIC Zona MIC Zonad iam . d iam . d iam . MICm m ppm m m PPm

m m ppm

Hydratropal acetone 18 NT 0 NT 21 NTHydratropic alcohol, white 12 > 1000 14 1000 13 1000Hydroxy citronellal dimethyl acetal 0 NT 0 NT 1 1 NT

Hidroxy citronellal 20 > 1000 16 > 1000 13 > 1000Hyssop oil 11 NT 0 NT 0 NTIndisan 12 500 0 > 1000 0 > 1000Indole 18 1000 23 500 17 500Iralia 11 NT 0 NT 0 NTIntone 10 NT 0 NT 0 NTIsoamyl pentenoate 12 NT 0 NT 0 NTIso beta gamma hexenyl acetate 18 > 1000 18 1000 1 2 1000

Isoborneol 0 > 1000 0 500 0 500Isobutyl benzyl carbinol 11 500 12 1000 1 5 500Isobutyl cinnamate 11 NT 0 NT 0 NTIsobutyl furyl propionate 0 NT 0 NT 10 NTIsobutyl quinoline 29 100 13 > 1000 26P 50Isocitral 19 500 11 1000 20 500Isoeugenol 23 500 18 500 14 500Isoeugenyl benzoate 0 > 1000 0 > 1000 0 > 1000Isojasmone 12 NT 0 NT 1 2 NTIsomuguet aldehyde, 50 % 25 NT 0 NT 1 1 NTIsopropyl cyclohexyl propanol 15 NT 0 NT 18 NTIsopropyl quinoline 29 500 13 500 16 100Isopulegol M Extra 10 1000 12 1000 0 1000Jasmonate 0 NT 0 NT 1 1 NTJasmone, cis 19 1000 13 1000 21 500Jasmutone 11 500 12 > 1000 13 500La bd an ax 0 NT 13 NT 1 2 NTLabdanol 11 NT 0 NT 0 NTLabdanum resin, Abs. 14 500 0 > 1000 0 > 1000Lactone HB 17 1000 12 500 16 500Lauryl alcohol 0 1000 0 > 1000 0 > 1000La urine extra 17 > 1000 12 > 1000 13 1000Lavandin abrialis 0 NT 12 NT 0 NTLavandulol 11 1000 12 1000 13 500Lavender Abs., Camilli 0 > 1000 0 > 1000 0 1000Lemma (Schiff base) 18 100 11 > 1000 12 500Lemon oil, Cal. 0 500 0 > 1000 0 500Lemongrass 13 500 14 500 15 500

1 J Es c her ich i a co li C a nd id a a I bi can saureus

Componente ZonaM Cppm

ZonaMICppm

ZonaMICppm

diam .mm

diam .m m

diam .m m

Lime oil, washed 0 1000 0 > 1 000 0 500

Limonene 0 > 1 000 0 > 1 000 0 500

Linalool oxide 0 NT 10 NT 0 NT

Linalool 0 1000 18 1000 0 500

Linalyl acetate 0 > 1000 0 > 1 000 0 > 1000

Linaly cinnamate 0 > 1 000 0 > 1 000 0 > 1000

Lo va ge oil 14 NT 0 NT 14 NT

LRG No. 18211 NT 0 NT 0 NT

(Ethoxy cyclo hexanone)

LRG No. 1181 (Neo-13 NT 12 NT 0 NT

isom enthones)

Lyral 16 1000 13 > 1 000 12 1000

M ace, w ho le ex trac t 12 > 1000 0 > 1000 0 > 1 0 0 0

M alto l 0 > 1 000 16 > 1 000 1 6 1000

M andarin oil 0 1000 0 > 1000 0 500

M entho l, USP 11 500 11 500 10 500

M etha lly l pentenoate 14 NT 0 NT 0 NT

p-M ethoxy hydrotropic aldehyde

18 1000 26 100 1 5 500

M ethy l antrhanila te 12 > 1 000 14 > 1 0 0 0 1 6 1000

p -M ethxy phenoxy acetaldehyde

18 1000 20 > 1 0 0 0 1 6 1000

M ethy l benzoate 0 > 1000 0 > 1000 0 1 000

p -M e thxy phenoxy acetaldehyde d im ethy l acetal

0 > 1000 0 > 1 000 1 1 1 000

M ethy l c innam ate 11 1000 12 > 1 0 0 0 1 3 500

a -M e thy l c innam ic aldehyde 20 1000 17 500 18 500

M ethy l cyc loc itrone 10 NT 0 NT 0 NT

M ethy l eugenol 12 1000 11 1000 1 6 500

M ethy l heptenol 12 NT 13 NT 0 NT

M ethy l hexyl acetaldehyde 34 > 1000 22 > 1 000 1 5 1000

M ethy l isoeugenol 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

M ethy l lavender ketone 13 100 13 1000 18 500

M ethy l ß-naphthyl ke tone 0 NT 0 NT 1 5 NT

M ethy l oc tin carbonate 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 500

M ethy l oc ty l acetaldehyde 18 NT 0 NT 0 NT

2 - M ethyl - 2 - penteno ic acid 1 9P 1000 35 1000 18 1000

M ethyl-p -c resol 0 > 1 0 0 0 0 1000 0 500

M ethy l phenyl e thyl alcohol 13 > 1000 19 > 1 0 0 0 1 6 1 000

M ethy l p-to luate 0 1000 0 1000 0 500

M iel B lanc, Delaire 11 NT 17P NT 0 NT

Mousse A bs., Verte Maroc 21 50 15 1000 1 8 500

Escherichia coli Candida albicansaureus

C om ponen te ZonaMICppm

Zona ZonaMIC

ppmd iam .m m

diam .m m

diam .m m

M u g u e t a ldehyde 4 0 NT 0 NT 14 NT

M uscagene 12 NT 0 NT 0 NT

M u s k a m bre tte 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

M u s k ke tone 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

M u s k x y lo l 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1000

M y ra c a ldehyde 17 NT 0 NT 3 3 NT

M yrrh co e u r 13 1000 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0

M y rte n a l 13 NT 10 NT 0 NT

M y rt le o il, C ha rabo t 12 NT 11 NT 0 NT

Naam e (S c h iff base) 12 NT 0 NT 0 NT

N arc isse ke tone 0 NT 0 NT 13 NT

N a rc ito l 14 NT 18 NT 13 NT

Nerol 14 5 0 0 13 1000 41 5 00

N ero lido l 15 NT 0 NT 0 NT

N e ro ly b lanc 13 NT 10 NT 0 NT

N o rto n ka lactone 29 > 1 0 0 0 13 > 1 0 0 0 17 > 1 0 0 0

N u tm e g o il 0 50 0 0 > 1 0 0 0 0 50 0

O a km o ss essence 22 50 0 > 1 0 0 0 1 2 1000

O c im ene 22 50 0 14 1000 13 50 0O cm ea (S c h iff base) 13 50 10 500 13 50

O p o p o n a x o il 10 NT 0 NT 0 NT

O range o il, Fla. 0 50 0 20 > 1 0 0 0 0 500

O ran g e , te rp e n e le ss Abs. 11 NT 0 NT 0 NT

O range te rpenes 12 NT 16 NT 0 NT

O ren y le 14 NT 0 NT 0 NT

O riganum o il, Spanish 33 50 0 24 50 0 1 3 500

O rivon e 11 NT 0 NT 3 9 NTO xyp h e n y lo n 0 > 1 0 0 0 12 > 1 0 0 0 13 > 1 0 0 0P ara-creso l 20 > 1 0 0 0 29 1000 1 6 1000P ara-cresyl ace ta te coeur 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0 12 P 1000P ara -isop ropy l h y d ra tro p ic a ld e h yde

13 NT 0 NT 12 NT

P ara -m e thy l benzy l ace ta te 11 NT 0 NT 0 NT

P ara -m e thy l d im e th y l benzyl ca rb in o l

14 > 1 0 0 0 14 1000 1 3 1000

P ara -te rt b u ty l cyc lohexanone 11 1000 0 > 1 0 0 0 27 P 50 0P ara -te rt b u ty l-m e ta -c re so l 85 50 26 50 0 85 P 50

P ara -to ly l a lcoho l 12 > 1 0 0 0 16 > 1 0 0 0 1 7 > 1 0 0 0

P a tch o u li o il, d a rk 12 100 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0

P a tch o u li o il, lig h t 0 5 0 0 0 > 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0

Peach a ldehyde coeu r 12 NT 0 NT 14 NT

S taphylococcus aure us

Escherichia coli Candida albicans

Com ponente Zonadiam.mm

MICppm

Zonadiam.mm

MICppm

Zonadiam.mm

MICppm

Pepper o il, b lack 0 1000 0 > 1000 0 > 1000

Pepperm int 0 NT 0 NT 10 NT

Persicol (y-undecalactone) 0 NT 0 NT 1 1 NT

Pet in era 1 0 1000 12 1000 14 500

Petitgrain S.A . 0 > 1000 0 > 1000 0 500

Petitgrain terpenes 14 500 11 > 1000 1 0 . 500

Phellandrene 18 NT 18 NT 0 NT

Phenoxy e thy l p ropionate 0 > 1000 0 > 1000 1 2 500

Phenyl acetaldehyde 21 100 40 1000 33 500

Phenyl e thy l acetate 0 NT 25P NT 0 NT

Phenyl e thy l alcohol 0 > 1000 16 > 1000 0 > 1000

Phenyl e thy l cinnam ate 0 > 1000 0 > 1000 0 > 1000

Phenyl e thy l phenyl acetate 13 > 1000 0 > 1000 0 > 1000

Phenyl propyl alcohol 12 > 1000 18 > 1000 16 1000

Phenyl propyl aldehyde 12 500 27 500 14 1000

Phixia 16 > 1000 15 > 1000 1 2 1000

Piconia 13 NT 0 NT 0 NT

Pimento berry oil 16 500 17 1000 1 8 500

Pine needle oil, Siberian 0 500 0 > 1000 0 1000

Pine oil 12 1000 14 > 1000 1 1 500Propylene g lycol, USP 0 > 1000 0 > 1000 0 > 1000

Rosacene 14 1000 12 1000 2 9 500Rosalva 16 1000 0 > 1000 16 100

Rosemary oil, Span, Tunis 0 1000 0 > 1000 0 1000

Rosetone NT > 1000 0 > 1000 0 > 1000

Rosin gum 12 NT 0 NT 0 NT

Sa ndalwood 11 50 0 > 1 0 0 0 • > 100 0

Santalol 13 500 0 > 1000 0 > 1000

Sauge sclaree Abs. 12 500 0 > 1000 0 > 1000Sesquiterpenes PC 13 500 12P > 1000 0 > 1000Spearm int oil 0 1000 0 > 1000 0 500

Spruce oil 0 500 0 > 1000 0 1000

St. Guaiol 13 500 0 > 1000 0 1000

St. John 's bread conc. 10 % 0 NT 15P NT 0 NT

Styrax alva essence 21 NT 0 NT 0 NT

Styrax c larified, extra 11 > 1000 0 > 1000 0 500Surfleurs Hay 11 NT 0 NT 0 NT

Tabac absolute 10 NT 0 NT 0 NT

Tangerine oil, Fla. 0 500 0 > 1000 0 500Terpineol 12 1000 19 1000 20P 1000

C om ponen te

T h u ja oil

T h ym e , w h ite

T ig ly l p ipe rid ide

T o lu resin abs. 5 0 %

Tona lid

T o n ka abs.

T ra n s -d e ca h yd ro beta n a p h th o lT ra n s -3 -p e n te n y l ace tone

T reem oss abs ., F rench, 5 0 %

T rim e th y l cyc lo h e xa n o l

T r im e th y l cyc lohexe rione

T rim e th y l cyc lo h e xe no l

U n d e cy le n ic acid

V a n illin

V e lto l plus

V e ram oss

V e rd u ra l e x tra

V io le tto n e A , co lo rless

W in te rg re e n oil

Y a ra ce ta l

Y lang co n c re te

Z ingerone

Staphylococcusaureus

Zonad iam .mm

MICppm

Zonad iam .m m

0 50 0 0

25 50 0 27

0 NT 13

17 > 1 0 0 0 17

0 > 1 0 0 0 0

1 1P > 1 0 0 0 14

15 1000 15

0 NT 18

18 100 0

0 NT 11

0 > 1 0 0 0 12

15 NT 13

21 NT 0

16 > 1 0 0 0 22

0 > 1 0 0 0 20

0 5 0 0 0

13 NT 13

16 NT 12

0 > 1 0 0 0 *

0 NT 13

0 > 1 0 0 0 0

11 > 1 0 0 0 12

ia coli Candida albicans

MICppm

Zonad iam .m m

MICppm

> 1 0 0 0 0 500

50 0 14 500

NT 1 1 NT

> 1 0 0 0 1 1 1000

> 1 0 0 0 0 > 1 0 0 0

> 1 0 0 0 14P > 1 0 0 0

1000 22P 500

NT 0 NT

> 1 0 0 0 0 1000

NT 0 NT

1000 10 1000

NT 0 NT

NT 1 3 NT

> 1 0 0 0 19 1000

> 1 0 0 0 12 > 1 0 0 0

> 1 0 0 0 12 500

NT 0 NT

NT 0 NT

> 1 0 0 0 0 500

NT 0 NT

> 1 0 0 0 0 1000

> 1 0 0 0 1 1 > 1 0 0 0

Tabla F.2 Materiales aromáticos que no mostraron actividad antimicrobiana en la pruebade la Caja de Petri

Abaly n Dodecyl nitrile M entha c itra taA b ito l Elemi oil M enthanyl acetate

A ceta te , C - 9 Estragon oil M enthoneA ceto phenone Ethyl ace tate M en th y l pentenoateAgrumea (S ch iff base) Ethyl ace toace ta te M ethy l acetophenone

A lcoho l, C - 12 Laurie Ethyl am y l ke tone M ethy l chav ico lA lly l caproate Ethyl pen tenoate M ethy l d iphenyl e therA lly l cyc lohexy l propionate Ethyl bu tano l M ethy l HeptenoneA lly l ionone Ethyl b u ty l ketone M ethy l - n - hexyl e therAm brain ex gum labdanum Ethyl b u ty ra te M ethy l hexyl ketone

A m yl acetate Ethyl geranate M ethy l ionanthem eA m yl v iny l carb inyl acetate Ethyl isovalerate M ethy l ionone, gamma

A m y l v iny l carbinol Farnesol M e thy l isohexyl carb inyl acetate

Aprol 1 00 Farnesyl acetate M ethy l nonyl acetaldehydeAstra tone Fleura mone 3 - M ethy l pen tano lBadiane O il, Fringhian Floralozone M oskeneBenzyl isoeugenol Flouve oil M ugyI acetoneBergamal Fructone M usk 36 ABesabolene Galbanol M yrce n y l ace ta teBeta gamma Hexenyl acetate Gamma te rp inene coeur Neoindisan

Beta gamma Hexenol Gelsone NerolinBorneol G eranyl ace tate Neryl acetaten-B uty l pen tenoate G eranyl acetone Octea cym barumButy l benzoate Geranyl phenyl acetate O enanth ic etherButy l m ethacry la te Geranyl tr ig la te Oliba nolBu ty l undecylenate G lycolierra l O libanum OlearomeCabreuva oil Grisalva Orange, b itte r

Carbito l Grisavan Para cresyl cap ry la te

C arro t o l Hay oil Para cresyl isobu ty ra teC aryophy lene Hay oil. High Alps Parsley seed o iC a ryophy lene acetate H elycrisum o il Pennyroyal

Cassie Essence Abs. He rbac Phenyl ace ta ldehyde, d im ethy l acetal

C astor Oil Hencolyn D Phenyl e thy l ch loride

Cedrenyl acetate He xylene g lycol Phenyl e thy l isobu tyra teCedram ber c is-3 -H exenyl salicylate Phenyl e thy l sa licy la te

Celestolide Hexyl pentenoate Picol fo rm ateCrtralva n -H exyl iso pentenoate P inocarvy l ace tate

C itrindol Hexyl m ethacry la te Proflora

C itro flex No. 2 Hexyl sa licylate Pseudo lina lyI ace ta te coeurC itron, C 1 Chauvet H yac in th body Raldeine omega

C itrone lly l crotonateH ydratrop ic a ldehyde, d im e thy l acetal Reseda body

C itrone lly l fo rm ate Indole ne R hodnol

C itrone lly l propionate Isoborne ol R h o d iiy l residue

C itrov io l IsobornyI ace tate R hodhy l fo rm a teC ivet, A rtific ia l Isobu ty l ¡sobutyrate Rose ox ide

Cognac oil Isobuty l pentenoate Shim us o il

Copaiba oil Cubeb oil Cyclacer CycloctalCyclohexyl ethyl acetate Cyclotene Cyclotropal 4 - Damascol Decanyl acetate Dimethyl malonate

Isohexyl pentenoate Isolongifolene Isom enth one Isopropyl myristate Isopropyl palmitate Jasmal Jesse mal LabdalvaLavandulyl acetate Leaf acetal Lemon terpenes Lilia ILinalyl benzoate Linalyl propionate Linseed oil, abs. Lolitol Longifolene Lyrame (Schiff base) MaraniolMarjolaine Essence Mate Abs.MelonalSinpineStyralyl acetate

Dihydro floralateDihydro cyclacetDihydro pseudo iononeDihydro terpinyl acetateDiisobutyl ketoneDimethyl benzyl carbinyl acetateDimethyl benzyl carbinyl butyrateDimethyl octanyl acetateDimetolDimyrcetolDipenteneDodecalideIsobutyl phenyl acetate Isobutyl salicylate

TaliaTerpi no le ne Terpinyl acetate Tetrahydro linalool Tetrahydro muguol TolpineTriethylene glycol Trimethyl nonanone Trimethyl undecyl aldehyde Trimofix R TriplalTurfurol acetate TurpentineVanilla concentrate (20 %)VanitropeVan orisVerdox coeurVertenexVertofix coeurVetiveryl acetateVionex acetateWormwood Abs, terpenelessYlang concrete

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